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在上一篇中，我介紹了互阻抗放大器所需運算放大器帶寬的三步計算過(guò)程中的前兩步。在本文中，我不僅將介紹最后一個(gè)步驟，而且還將介紹使用本計算過(guò)程的設計實(shí)例。 步驟 3：計算所需運算放大器增益帶寬積 進(jìn)行基本穩定性分析，我們將獲得本步驟背后的邏輯，如果您只想進(jìn)行計算，可以直接跳到公式 5。圖 1 是用于分析的 TINA-TI 電路。反饋環(huán)路使用大電感器 (L1) 中斷，而電壓源則可通過(guò)大電容器 (C1) AC 耦合至該環(huán)路。該環(huán)路在運算放大器輸出端中斷，以便輸入電容的效果包含在分析中。我們可執行 AC 傳輸特性，并使用后處理器生成開(kāi)環(huán)增益 (AOL) 和噪聲增益 (1/β) 曲線(xiàn)（圖 2）。 OL 和 1/β 曲線(xiàn)"> 圖 1：中斷互阻抗放大器的反饋并生成 AOL 和 1/β 曲線(xiàn) OL 和 1/β 曲線(xiàn)圖"> 圖 2：典型互阻抗放大器電路的 AOL 和 1/β 曲線(xiàn)圖 1/β 曲線(xiàn)上有 3 個(gè)關(guān)注點(diǎn)。首先，在以下頻率位置有一個(gè)零點(diǎn)： (1) 在該頻率以上，1/β 曲線(xiàn)以每十倍頻程 20dB 的速率增加。接下來(lái)，在公式 2 頻率位置有一個(gè)極點(diǎn)： (2) 這會(huì )導致 1/β 曲線(xiàn)“變平”。最后，1/β 曲線(xiàn)將在以下頻率位置與 AOL 曲線(xiàn)相交： 在公式 5 中，fGBWL 是運算放大器的單位增益帶寬。為保持穩定性，AOL 曲線(xiàn)必須在 1/β 曲線(xiàn)變平時(shí)與 1/β 曲線(xiàn)相交（假設是一個(gè)單位增益穩定的運算放大器）。如果 AOL 曲線(xiàn)在 1/β 曲線(xiàn)上升時(shí)與 1/β 曲線(xiàn)相交（如圖 4 中虛線(xiàn)所示），電路可能會(huì )震蕩。這可為我們帶來(lái)以下規則： (3) 將 fI 和 fp 的公式帶入該規則，并求解單位增益帶寬，我們可得到以下實(shí)用公式： 公式 5 消除了為互阻抗放大器設計選擇運算放大器時(shí)的一道難題。選擇具有足夠帶寬的運算放大器，不但可確保獲得足夠的信號帶寬，而且還有助于避免潛在的穩定性問(wèn)題！ 設計實(shí)例 現在，我把這個(gè)過(guò)程運用在設計實(shí)例中，并對比采用兩個(gè)運算放大器時(shí)的電路性能。一個(gè)運算放大器符合我們所計算的增益帶寬要求，另一個(gè)不符合。該設計實(shí)例的要求如表 1 所示。 表 1：互阻抗放大器的實(shí)例性能要求 首先，我們計算可使電路穩定并達到帶寬目標的最大反饋電容： 下一步，我們將確定放大器反相輸入端電容。由于我們還沒(méi)有為電路選擇運算放大器，因此我們不知道 CD 和 CCM2 的值。記住，我在第 1 部分中建議將 10pF 作為該電容的合理電容估計值。 最后，我們可計算運算放大器的增益帶寬要求： 在該實(shí)例中，我將對比表 2 中所列的兩個(gè)運算放大器： 表 2：設計實(shí)例中兩個(gè)運算放大器的增益帶寬積對比 從前面的計算中我們知道，這兩個(gè)運算放大器中的一個(gè) (OPA313) 不具備電路所需的足夠帶寬。但實(shí)際上，這怎么會(huì )影響電路工作呢？ 【系列文章】 如何為互阻抗放大器電路選擇具有足夠帶寬的運算放大器（1） 如何為互阻抗放大器電路選擇具有足夠帶寬的運算放大器（3） |
