運(yùn)算放大器輸入阻抗技術(shù)指南

電壓反饋(VFB)運(yùn)算放大器輸入阻抗

電壓反饋(VFB)運(yùn)算放大器通常具有差模和共模兩種指定的輸入阻抗。電流反饋(CFB)運(yùn)算放大器通常在每個(gè)輸入端將阻抗接地。不同的模型可用于不同的電壓反饋運(yùn)算放大 器，在缺少其它信息時(shí)，使用如下圖1的模型通常比較安全。該模型中，偏置電流從無(wú)限阻抗電流源流入輸入端。

共模輸入阻抗數(shù)據(jù)手冊(cè)中的規(guī)格參數(shù)(Zcm+和Zcm–)是從任一輸入至地(不是從兩者至地)的 阻抗。差分輸入阻抗(Zdiff)是指兩個(gè)輸入之間的阻抗。這些阻抗通常是電阻性的，且阻值 較高(10^5 至10^12Ω)，還有一些并聯(lián)電容(通常為幾pF，有時(shí)可高達(dá)20至25 pF)。大多數(shù)運(yùn)算放 大器電路中，反相輸入阻抗都通過(guò)負(fù)反饋降至極低值，起重要作用的只有Zcm+和Zdiff。

電流反饋(CFB)運(yùn)算放大器輸入阻抗

電流反饋運(yùn)算放大器更加簡(jiǎn)單，如圖2所示。同相輸入阻抗Z+是電阻性的，通常還有一些 并聯(lián)電容，且阻值較高(10^5至109^9Ω);Z–是電抗性的(L或C，具體取決于器件)，但具有10 至100 Ω的阻性元件，根據(jù)類型不同而有所變化。

運(yùn)算放大器輸入電容

在許多應(yīng)用中，運(yùn)算放大器的輸入電容都不會(huì)造成問(wèn)題。但是，當(dāng)源阻抗較高時(shí)(如光電二極管前置放大器中)，二極管電容會(huì)增大運(yùn)算放大器輸入電容，而且可能需要額外的反饋電容使運(yùn)算放大器穩(wěn)定。對(duì)高阻抗高頻源而言，運(yùn)算放大器的輸入電容應(yīng)遠(yuǎn)小于源電容。

FET運(yùn)算放大器的輸入電容會(huì)產(chǎn)生二階效應(yīng)，尤其是在用于同相模式時(shí)。輸入共模電壓會(huì) 調(diào)制電容，還可能導(dǎo)致失真。為了最大程度地降低該效應(yīng)，應(yīng)確保從每個(gè)運(yùn)算放大器輸入端獲得的源阻抗(阻性與容性元件)相等。

應(yīng)避免運(yùn)算放大器反相輸入端存在外部雜散電容，尤其是在高速應(yīng)用中。反相輸入周圍區(qū)域應(yīng)去除接地層，從而最大程度地減小PC板雜散電容，此外，該引腳的所有連接都應(yīng)盡量短。如上所述，反相輸入電容會(huì)在運(yùn)算放大器頻率響應(yīng)中形成一個(gè)額外極點(diǎn)，必須 增加反饋電容以起到穩(wěn)定作用。反饋電容也可以降低總閉環(huán)帶寬。

在反相模式中，電流反饋運(yùn)算放大器對(duì)雜散電容不太敏感，因?yàn)榉聪噍斎胱杩归_(kāi)始時(shí)較低。但是，在同相模式中，CFB運(yùn)算放大器反相輸入的雜散電容會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定，應(yīng)當(dāng)注意避免。