电流反馈运放大器

电流反馈运放大器

Erik Barnes,Analog Devices Inc.问：与普通运放相比，我不太明白电流反馈运放如何工作?我听说电流反馈运放带宽恒定，不随增益变化而改变，那是怎么实现的?它与互阻放大器是否一样?

波特图图1

现在考虑CFA的简化模型，如图2所示。同相输入端是单位增益缓冲器的高阻输入端，反相输入端是单位增益缓冲器的低阻输出端。缓冲器允许误差电流流入或流出反相输入端，且单位增益使反相输入跟随同相输入。误差电流反映高阻节点，将误差电流转换成电压，经缓冲后输出。高阻节点阻抗Z(s)与频率相关，它与VFA的开环增益类似，直流值很高，并以20dB/10倍频程下降。同相放大原理图 波特图

VOV IN+ =(1+RFRG)11+1/LG，其中LG=Z(s)RF-RO(1+RF/RG)反馈电阻中的附加项意味着环路增益实际在一定程度上依赖于电路的闭环增益。当闭环增益较低时，RF起主要作用；当闭环增益较高时，第二项RO(1+RF/RG)增加，环路增益降低，由此闭环带宽减小。

答：正像使用VFA一样，CFA的直流增益精度可以从它的传递函数算出，基本上是其内部互阻抗与反馈电阻之比。典型情况下，内部互阻抗为1MΩ，反馈电阻为1kΩ，RO为40Ω，那么单位增益的增益误差约0?1%。增益较高时，增益误差显著增大。CFA很少用于高增益场合，尤其是当要求增益绝对准确时。

答：请记住CFA的反向放大方式能够工作，因为其反向输入端是低阻抗节点。VFA的求和节点是在反馈环路建立后，由低输入阻抗表征。事实上，因为CFA固有的低输入阻抗，使CFA反向放大方式工作得非常好，能保持求和节点处于“接地”状态，而且在反馈环建立前就具有这样的特性。在高速应用中VFA求和节点处会出现电压尖峰，而CFA电路不会有电压尖峰出现。你还可以记得CFA反向工作方式具有的优点，包括使输入压摆率达到最大和减小由于热拖尾引起的建立时间误差。问：这就意味着我能用一个CFA构成一个电流?电压(I?V)转换器，对吗?

答：对。CFA可以构成I?V转换器，但有一些限制因素：CFA的带宽直接随反馈电阻的变化而改变，反向输入的电流噪声会变得很高。在放大小电流时，因为信号增益随电阻线性增大，而电阻噪声按R增加，所以反馈电阻越大，意味着信噪(电阻噪声)比越高。反馈电阻增大一倍，信号增益增大一倍，而电阻噪声仅增加到1?4倍。不幸的是，对CFA来说，噪声的作用加倍，信号带宽减半。因此，CFA电流噪声大阻碍了它在许多光电二级管电路中的使用。在噪声要求不很严格时，根据带宽要求选择一个适当反馈电阻，用另一级增加增益。

问：用CFA构成四电阻差动放大器会怎么样?会不会因CFA的两个输入端电阻不平衡而不适用于这类电路?

问：你认为用反馈电容调节放大器带宽情况会怎样?反相输入端低阻抗会不会使CFA对此节点上的旁路电容敏感性减小?容性负载情况又会怎样?