電流反饋型運放

電流反饋型運放是一種物理學名詞,由R1、Rf和跨導gm共同決定。

電壓反饋放大器與電流反饋放大器的區別,頻寬VS增益,反饋電阻的取值,壓擺率,如何選擇兩類晶片,套用時需要注意的問題,

電壓反饋放大器與電流反饋放大器的區別

頻寬VS增益

電壓反饋型放大器的-3DB頻寬由R1、Rf和跨導gm共同決定,這就是所謂的增益帯寬積的概念,增益增大,頻寬成比例下降。同時運放的穩定性有輸入阻抗R1和反饋阻抗Rf共同決定。
而對於電流反饋型運放,它的增益和頻寬是相互獨立的,其-3DB頻寬僅由Rf決定,可以通過設定Rf得到不同的頻寬。再設定R1得到不同的增益。同時,其穩定性也僅受Rf影響。

反饋電阻的取值

電流型運放的反饋電阻應根據數據手冊在一個特定的範圍內選取,而電壓反饋型的反饋電阻的選取就相對而言寬鬆許多。需要注意的是電容的阻抗隨著頻率的升高而降低,因而在電流反饋放大器的反饋迴路中應謹慎使用純電容性迴路,一些在電壓反饋型放大器中套用廣泛的電路在電流反饋型放大器中可能導致振盪。
比如在電壓反饋型放大器我們常會在反饋電阻Rf上並聯一個電容Cf來限制運放的頻寬從而減少運放的頻寬噪聲(Cf也常常可以幫助電壓反饋型放大器穩定),這些如果運用到電流反饋放大器上,則十有八九會使你的電路振盪。

壓擺率

當信號較大時,壓擺率常常比頻寬更占據主導地位,比如同樣用單位增益為280MHZ的放大器來緩衝10MHZ,5V的信號,電流反饋放大器能輕鬆完成,而電壓反饋放大器的輸出將呈現三角波,這是壓擺率不足的典型表現。
通常來說,電壓反饋放大器的壓擺率在500V每us,而電流反饋放大器擁有數千V每us.

如何選擇兩類晶片

a,在低速精密信號處理中,基本看不到電流反饋放大器的身影,因為其直流精度遠不如精密電壓反饋放大器。
b.在高速信號處理中,應考慮設計中所需要的壓擺率和增益帯寬積;一般而言,電壓反饋放大器在10MHZ以下,低增益和小信號條件下會擁有更好的直流精度和失真性能;而電流反饋放大器在10MHZ以上,高增益和大信號調理中表現出更好的頻寬和失真度。 當下面兩種情況出現一種時,你就需要考慮一下選擇電流反饋放大器:1,噪聲增益大於4;2,信號頻率大於10MHZ。

套用時需要注意的問題

1、電流反饋型放大器不能用做積分器
2、電流反饋型放大器在反饋電阻兩端不能用並聯電容的方法消除振盪
3、電流反饋型放大器的輸出和反向輸入端不能跨接電容
4、電流型反饋放大器的反饋誤差量是運放負管腳的電流值,Vout=Zt×In
5、電流型反饋放大器的反饋電阻不能選擇過大的值
6、電流型反饋放大器的反饋阻值會影響放大的穩定性和頻寬
7、電流型反饋放大器不能用作電壓跟隨器的接法
8、電流型反饋放大器的壓擺率比較高
9、電流型反饋放大器無增益頻寬積這一個參數
10、電流型反饋放大器的增益和閉環頻寬可以分別的設定
11、反饋電阻有一個最佳值,既可以保證最大頻寬,也可以保證穩定的放大的不振盪。
12、電流型反饋放大器的同向輸入和反相輸入的計算公式和電壓型的相同
13、器件資料的參考電路圖中,電流型反饋放大器可以做同向放大和反相放大,問題是在反相輸入端的輸入電阻非常小在此時的套用是否會產生什麼問題?答:我試過反相放大,沒問題。
14、電流型反饋放大器的輸入端從+到-相當於是一個跟隨,+端是輸入端,-端是跟隨端,那么問題是在反相輸入端輸入信號時,以上所說的這種跟隨作用如何發生? 求解!
15、電流型反饋放大器的輸入偏置電壓和輸入偏置電流這幾個參數是否和電壓型反饋的運放相同?答:相同
16、用什麼方法消除電流反饋型放大器產生的自激?答:調整反饋電阻的大小或輸入端加104等濾波電容
17、是否還存在電壓型反饋的虛 短 和虛斷?答:存在虛斷和虛短
在使用電流反饋型運放如THS3001時有以下幾點需要特別指出:(1)THS3001的最大閉環增益為5時能表現出最好的性能。(2)THS3001工作在反相放大狀態時的頻響比同相放大狀態時好。(3)負反饋電阻RF對頻響和波形失真有較大影響,因此應使用PDF所推薦的值。(4)當放大的信號頻率較高(在幾MHz以上)時,若將示波器探頭開關放在1:1狀態下去測量輸出波形,由於探頭的影響將產生約100~200pF的電容量並接入輸入端,這對高頻信號而言,將呈現出較低的阻抗,共結果將使THS3001的輸出發生過載發熱甚至燒環,因此,建議把示波器探頭開關放在10:1狀態,這樣,對於THS3001來說,相當於接入了一個較大阻抗的負載。因而可有效防止晶片損壞。
18.運放pdf資料上的反饋電阻的參考取值是有適用條件的。運放資料上的數據一般是對於小信號放大而言的,應對不同的場合是要改變數據的,資料上經常是以small signal 為參考的,這點要注意。
19.電流反饋型運放的輸出電流較大,為幾十毫安不等,當大電壓供電時,比如17V供電,晶片發燙是必然的,也不必太緊張,儘量減小它的負荷就行了

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