技巧分享:電流反饋放大器如何為我所用?
發布時間:2014-09-18 責任編輯:sherry
【導讀】電流反饋(CFB)fangdaqidabufenguishugaosufangdaqifanchou。jinnianlaisuotuichudedalianglianghaoyingyongzhinanzhuyaoyonglaijieshaoyingyongdianliufankuifangdaqidegongzuoyijiqizhongsuoyudaodezhuyaowenti。zheliwomenjiangtongguojianduandewenzijiayizongjie。
電流反饋(CFB)fangdaqidabufenguishugaosufangdaqifanchou。jinnianlaisuotuichudedalianglianghaoyingyongzhinanzhuyaoyonglaijieshaoyingyongdianliufankuifangdaqidegongzuoyijiqizhongsuoyudaodezhuyaowenti。zheliwomenjiangtongguojianduandewenzijiayizongjie。
CFB放大器具有一個高阻抗輸入(非反相輸入)、一個低阻抗輸入(反相輸入)以及一個輸出低阻抗,如下圖所示。注意:為了便於討論,我會忽略電源引腳及禁用功能。
隻要不加載輸入,非反相輸入端電壓便可看到高輸入阻抗。非反相輸入端電壓在通過緩衝器時會出現在反相輸入端。由於緩衝器不太理想,因此它會具有隨頻率變化的增益a(s),DC幅度非常接近1V/V,通常為0.996V/V。此外,緩衝器在理想情況下,輸出阻抗為0W。實際上,輸出阻抗介於幾歐姆到幾十歐姆之間。目前我會忽略阻抗的電感分量。

圖1:CFB內部組件
緩衝器的作用有兩個:
1)迫使反相節點電壓跟隨非反相輸入;
2)提供一個用於疏導誤差電流的低阻抗路徑。
誤(wu)差(cha)電(dian)流(liu)通(tong)過(guo)緩(huan)衝(chong)器(qi)後(hou),會(hui)通(tong)過(guo)高(gao)跨(kua)阻(zu)抗(kang)增(zeng)益(yi)級(ji)傳(chuan)輸(shu)至(zhi)輸(shu)出(chu)端(duan)。關(guan)閉(bi)反(fan)饋(kui)環(huan)路(lu)可(ke)將(jiang)誤(wu)差(cha)電(dian)流(liu)降(jiang)到(dao)幾(ji)乎(hu)等(deng)於(yu)零(ling),這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)與(yu)電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)放(fang)大(da)器(qi)中(zhong)將(jiang)誤(wu)差(cha)電(dian)壓(ya)降(jiang)至(zhi)零(ling)的(de)方(fang)式(shi)類(lei)似(si)。
剩下的工作就是寫出如下方程並對其進行求解。

這對於理想的CFB[Ri=0]來說,是一個非常重要的公式,因為它表明了環路增益與反饋電阻的比例關係,因此反饋電阻可作為CFB的主要補償。事實上,增加反饋電阻及帶寬(BW),不僅會降低反饋電阻,同時還可增大帶寬。實際上,不可能將反饋電阻降低到特定值以下,否則放大器會發生振蕩。
隻要[Ri=0],帶寬就與增益不成比例,而且CFB可看作與增益帶寬結果無關。實際上,這在Ri≠0時,對一階而言是成立。
CFB還(hai)具(ju)備(bei)固(gu)有(you)的(de)高(gao)壓(ya)擺(bai)率(lv)和(he)低(di)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)。輸(shu)入(ru)級(ji)是(shi)一(yi)個(ge)緩(huan)衝(chong)器(qi),可(ke)提(ti)供(gong)盡(jin)可(ke)能(neng)多(duo)的(de)電(dian)流(liu),直(zhi)到(dao)內(nei)部(bu)晶(jing)體(ti)管(guan)飽(bao)和(he)為(wei)止(zhi)。該(gai)飽(bao)和(he)的(de)發(fa)生(sheng)時(shi)間(jian)比(bi)傳(chuan)統(tong)差(cha)分(fen)對(dui)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)放(fang)大(da)器(qi)(VFB)要晚得多。該特性十分重要,其可轉化成更高的全功率帶寬。
最後,CFB並不適合所有應用。它們最適合那些受噪聲增益增加影響最大以及僅需有限帶寬(幾百MHz)但需要高增益的應用。CFB不太可能作為前端放大器使用,因為VFB支持更低噪聲,可帶來更好的效果。但作為二階,CFB確實具備比任何VFB都要好得多的帶寬-靜態電流比。此外,CFB還適合需要多個輸入的求和應用。在這類應用中,VFB的帶寬會受到噪聲增益的限製。最後,最適合使用CFB的最新應用就是線路驅動器,該應用中一般同時需要高增益和高帶寬,而且具有高輸出電流與高壓擺率。
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