本應(yīng)用筆記比較了電壓反饋型(VFB)和電流反饋型(CFB)運(yùn)算放大器的基本性能特征,面向不熟悉CFB放大器的工程師。熟悉該主題的讀者可以直接閱讀第9頁(yè)的表l,該表總結(jié)了本應(yīng)用筆記中討論的主要特性。
附件:*附件:AN1993:電壓反饋與電流反饋運(yùn)算放大器.pdf
電流反饋(CFB)運(yùn)算放大器已經(jīng)存在了30多年。它們專為極高的高速性能而設(shè)計(jì),這是電壓反饋(VFB)放大器在當(dāng)時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。FB放大器已經(jīng)迎頭趕上,有時(shí)甚至比CFB的同類產(chǎn)品表現(xiàn)更好。然而,CFB放大器與VfB相比有一個(gè)主要優(yōu)勢(shì),它可以在很寬的信號(hào)增益范圍內(nèi)保持帶寬。VFB放大器依賴于增益帶寬,這意味著它們的帶寬隨著信號(hào)增益的增加而減小。CFB放大器通常用于高速應(yīng)用,而VFB放大器則優(yōu)選用于精密應(yīng)用。
VFB放大器有兩個(gè)對(duì)稱的高阻抗輸入。負(fù)輸入為高阻抗的事實(shí)使得由輸出電壓VO驅(qū)動(dòng)的反饋網(wǎng)絡(luò)工作在電壓源模式。這里,該電壓源的串聯(lián)源阻抗是Rp和RG的并聯(lián)電路;此電壓源的輸出連接到反相輸入,在此引腳上提供電位v。同相輸入端的電位VP1等于信號(hào)輸入電壓V1。因此,兩個(gè)輸入電位之差就是誤差電壓,經(jīng)過(guò)放大后產(chǎn)生Vo(圖1)。
與VFB放大器不同,CFB放大器具有不對(duì)稱輸入。在內(nèi)部,同相輸入通過(guò)一個(gè)單位增益緩沖器連接到反相輸入。因此,同相輸入呈現(xiàn)緩沖器輸入的高阻抗,而反相輸入向反饋網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)緩沖器輸出的低阻抗。這種低輸入阻抗使反饋網(wǎng)絡(luò)工作在電流源模式。該電流源的并聯(lián)源阻抗也是Rp和RG的并聯(lián)電路。正常工作時(shí),輸入電壓VI將電流ip驅(qū)動(dòng)到同相輸入端,反饋電流源的輸出將電流in驅(qū)動(dòng)到反相輸入端。兩個(gè)輸入電流之差就是誤差電流,即。該誤差電流被驅(qū)動(dòng)至內(nèi)部高阻抗級(jí),從而產(chǎn)生輸出電壓Vo(圖2)。
圖3顯示了電壓反饋放大器的簡(jiǎn)化原理圖,由差分輸入放大器、高阻抗級(jí)和輸出緩沖器組成。
圖4顯示了VFB運(yùn)算放大器的頻率相關(guān)模型及其增益-頻率特性。這里,gm Rc的乘積是數(shù)據(jù)手冊(cè)中通常規(guī)定的DC開(kāi)環(huán)增益Ao,fa是主極點(diǎn)頻率。這是Cc電抗等于RC值的頻率,開(kāi)環(huán)增益A(f)在20dB/decade時(shí)開(kāi)始滾降。
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