一篇關(guān)于電流反饋放大器應(yīng)用設(shè)計

我的放大器同事 Xavier Ramus 最近寫了一篇關(guān)于電流反饋放大器的精彩博客。我想詳細(xì)說明一下，加入一些贊同和反對的觀點。

電流反饋放大器 (CFA) 和電壓反饋放大器 (VFA) 的基本區(qū)別在哪兒？

簡單地說，VFA 中的正節(jié)點電壓 Vp 通過執(zhí)行負(fù)反饋跟蹤負(fù)節(jié)點電壓 Vn。而在 CFA 中，跟蹤則通過設(shè)計實現(xiàn)。

CFA 的歷史并沒有 VFA 那么長，而且也沒有 VFA 的受歡迎程度高。但在適當(dāng)?shù)膽?yīng)用中使用時，CFA 確實能帶來極大的優(yōu)勢。

CFA 的一些主要優(yōu)勢是其高帶寬、極高的壓擺率以及低失真，是音頻應(yīng)用等大型瞬態(tài)接口的理想選擇。歡迎查看 LME49723，體驗低噪聲與低失真優(yōu)勢。另一方面，CFA 一般不具備 VFA 的高精度，而且可能具有大量可導(dǎo)致更高電流噪聲密度的輸入偏流。此外，CFA 還存在輸入端阻抗不匹配問題（負(fù)節(jié)點輸入阻抗低），因為可在反相及非反相輸入端之間內(nèi)部使用一個緩沖器。

為了避免 CFA 精度不足的問題，可以將其與 VFA 組成復(fù)合放大器。Sergio Franco 教授在他寫的《使用運算放大器和集成電路進(jìn)行設(shè)計》一文的第 8 章中探討了很多這些拓?fù)洹?/p>

對于需要電流至電壓快速轉(zhuǎn)換的應(yīng)用來說，CFA 是理想之選，因為光導(dǎo)模式的跨阻抗需要驅(qū)動光學(xué)系統(tǒng)中的線纜，其需要高輸出電流，甚至對于有源濾波器設(shè)計來說亦是如此。OPA695 是一款噪聲底限低于 3nV/rtHz、輸出電流為 90mA 的 12V CFA。

與 CFA 相關(guān)的常見故障是其作為積分器使用。在反饋環(huán)路插入電容器會導(dǎo)致嚴(yán)重的不穩(wěn)定性。我建議為反饋電容器前的反相輸入端串聯(lián)一個電阻器。電阻器阻值必須精心選擇，以免在不必要的情況下降低帶寬。