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放大器反饋電阻:先斟酌,再選擇

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2017-03-03 15:26:14

  我正在為我的精密信號路徑選擇運算放大器。速度是不是越快越好?
  為單端電壓反饋型和全差分放大器選擇反饋電阻(RF)時,需要考慮系統(tǒng)要求。選擇RF時應權(quán)衡考慮功耗、帶寬和穩(wěn)定性等因素。如果速度很關(guān)鍵,正如“關(guān)于電壓反饋型電阻的真相”中所討論的結(jié)論,建議采用數(shù)據(jù)手冊中的RF值。如果功耗很關(guān)鍵,并且系統(tǒng)要求較高的增益,則較大的RF可能是正確的選擇。
  RF的選擇隨著增益的提高而增大。增益較高時,放大器內(nèi)部電容和反饋電阻之間的失穩(wěn)效應減弱。當增益提高時,放大器對增益峰化不太敏感。
  圖1的示例顯示A D A 4 8 07-1歸一化頻率響應的實驗室結(jié)果, ADA4807-1是具有低噪聲、軌對軌輸入和輸出的電壓反饋型放大器, 采用同相配置,RF為10 kΩ,增益分別為11 V/V、21 V/V和31 V/V。
  小信號頻率響應中的峰化程度表示不穩(wěn)定性。將增益從11 V/V提高 到31 V/V會使峰化小于1 dB。這意味著RF為10 kΩ的放大器具有充足 的相位裕量,在較高增益下較穩(wěn)定。


  圖1. RF= 10 kΩ時不同增益的實驗室結(jié)果。VS= ±5V,RLOAD= 1 kΩ,增益分別為11 V/V、21 V/V和31 V/V。


  圖2. 使用ADA4807 SPICE模型的仿真結(jié)果。RF= 10 kΩ,VS= ±5 V,RLOAD= 1 kΩ,增益分別為2 V/V和31 V/V。
  在實驗室中驗證電路不是檢驗潛在不穩(wěn)定性的強制步驟。圖2顯示 使用SPICE模型的模擬結(jié)果,增益分別2 V/V和31 V/V。其中顯示使用 大增益電阻(如增益為2 V/V的10 kΩ電阻)的不穩(wěn)定性,并對比具有 相同RF但增益為 31 V/V的情況。圖3顯示時域中增益為11 V/V、21 V/ V和31 V/V的結(jié)果。


  圖3. 使用ADA4807 SPICE模型的脈沖響應仿真結(jié)果。VS= ±5 V,RF= 10 kΩ; G = 11 V/V、21 V/V和31 V/V,RLOAD= 1 kΩ。
  選擇RF時進行系統(tǒng)權(quán)衡考量。為了充分實現(xiàn)系統(tǒng)的性能,選擇的RF是否合適取決于穩(wěn)定性、帶寬和功耗等系統(tǒng)要求。

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