【導讀】wobuquedingwoshifoulejiedianliufankuifangdaqiyuchangguiyunsuanfangdaqixiangbishiruhegongzuode。wotingshuowulunzengyiruhe，tamendedaikuandoushihengdingde。zheshizenmehuishi？tamenyukuazufangdaqixiangtongma？

問。 wobuquedingwoshifoulejiedianliufankuifangdaqiyuchangguiyunsuanfangdaqixiangbishiruhegongzuode。wotingshuowulunzengyiruhe，tamendedaikuandoushihengdingde。zheshizenmehuishi？tamenyukuazufangdaqixiangtongma
？

A.在查看任何電路之前，讓我們定義電壓反饋

、電(dian)流(liu)反(fan)饋(kui)和(he)跨(kua)阻(zu)放(fang)大(da)器(qi)。電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)
，顧(gu)名(ming)思(si)義(yi)，是(shi)指(zhi)誤(wu)差(cha)信(xin)號(hao)為(wei)電(dian)壓(ya)形(xing)式(shi)的(de)閉(bi)環(huan)配(pei)置(zhi)。傳(chuan)統(tong)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)使(shi)用(yong)電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)，即(ji)其(qi)輸(shu)入(ru)將(jiang)響(xiang)應(ying)電(dian)壓(ya)變(bian)化(hua)並(bing)產(chan)生(sheng)相(xiang)應(ying)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。電(dian)流(liu)反(fan)饋(kui)是(shi)指(zhi)任(ren)何(he)閉(bi)環(huan)配(pei)置(zhi)

，其(qi)中(zhong)用(yong)於(yu)反(fan)饋(kui)的(de)誤(wu)差(cha)信(xin)號(hao)以(yi)電(dian)流(liu)的(de)形(xing)式(shi)出(chu)現(xian)。電(dian)流(liu)反(fan)饋(kui)型(xing)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)響(xiang)應(ying)其(qi)輸(shu)入(ru)端(duan)之(zhi)一(yi)的(de)誤(wu)差(cha)電(dian)流(liu)，而(er)不(bu)是(shi)誤(wu)差(cha)電(dian)壓(ya)，並(bing)產(chan)生(sheng)相(xiang)應(ying)的(de)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)。請(qing)注(zhu)意(yi)，兩(liang)種(zhong)開(kai)環(huan)架(jia)構(gou)實(shi)現(xian)相(xiang)同(tong)的(de)閉(bi)環(huan)結(jie)果(guo)：零ling差cha分fen輸shu入ru電dian壓ya和he零ling輸shu入ru電dian流liu。理li想xiang的de電dian壓ya反fan饋kui放fang大da器qi具ju有you高gao阻zu抗kang輸shu入ru
，導dao致zhi零ling輸shu入ru電dian流liu，並bing使shi用yong電dian壓ya反fan饋kui來lai維wei持chi零ling輸shu入ru電dian壓ya。相xiang反fan
，電dian流liu反fan饋kui運yun算suan放fang大da器qi具ju有you低di阻zu抗kang輸shu入ru，導dao致zhi輸shu入ru電dian壓ya為wei零ling，並bing使shi用yong電dian流liu反fan饋kui來lai保bao持chi零ling輸shu入ru電dian流liu。

跨阻放大器的傳遞函數表示為相對於電流輸入的電壓輸出。正如函數所暗示的那樣
，開環“增益”vO/iINyioumubiaoshi。yinci，dianliufankuixingyunsuanfangdaqikechengweikuazufangdaqi。zhidezhuyideshi，dianyafankuiyunsuanfangdaqidianludebihuanguanxiyekeyipeizhiweikuazu
，fangfashiyongdianliu（例如，來自光電二極管）驅qu動dong其qi動dong態tai低di阻zu抗kang求qiu和he節jie點dian，從cong而er產chan生sheng等deng於yu輸shu入ru電dian流liu乘cheng以yi反fan饋kui電dian阻zu的de電dian壓ya輸shu出chu。更geng有you趣qu的de是shi，由you於yu理li想xiang情qing況kuang下xia，任ren何he運yun算suan放fang大da器qi應ying用yong都dou可ke以yi通tong過guo電dian壓ya或huo電dian流liu反fan饋kui來lai實shi現xian，因yin此ci相xiang同tong的deI-V轉換器也可以通過電流反饋運算放大器來實現。使用術語跨阻放大器時，請了解特定的電流反饋運算放大器架構與任何類似跨阻的閉環I-V轉換器電路之間的區別。

讓我們看一下電壓反饋放大器的簡化模型。同相增益配置放大了差電壓（VIN+- 五HNL）

，通過開環增益A（s）
，並通過分壓器將部分輸出反饋回反相輸入
，分壓器包括RF和RG.為了推導出該電路的閉環傳遞函數，Vo/VIN+

，假設沒有電流流入運算放大器（無限輸入阻抗）;兩個輸入將處於大致相同的電位（負反饋和高開環增益））。

閉環帶寬是環路增益LG幅度降至單位（0 dB）的頻率。術語，1 + RF/RG，稱為電路的噪聲增益;對於同相情況，它也是信號增益。從圖形上看，閉環帶寬位於Bodé圖中開環增益A（s）和噪聲增益NG的交點處。高噪聲增益會降低環路增益
，從而降低閉環帶寬。如果A（s）以20 dB/十倍頻程的速度滾降

，放大器的增益帶寬積將是恒定的。因此，閉環增益增加20 dB將使閉環帶寬減少十倍頻程。

xianzaikaolvdianliufankuifangdaqidejianhuamoxing。tongxiangshurushidanweizengyihuanchongqidegaozukangshuru，fanxiangshurushiqidizukangshuchuduan。huanchongqiyunxuwuchadianliuliuruhuoliuchufanxiangshuru，danweizengyiposhifanxiangshurugenzongtongxiangshuru。wuchadianliujingxiangdaogaozukangjiedian，zainalizhuanhuanweidianyabingzaishuchuduanhuanchong。gaozukangjiedianshipinlvxiangguanzukang，Z（s），類似於電壓反饋放大器的開環增益;它具有高直流值，並以 20 dB/十倍頻程的速度滾降。

閉環傳遞函數是通過對V處的電流求和得到的在節點，而緩衝區保持 VIN+= V在­.如果我們目前假設緩衝器的輸出電阻為零，則Ro= 0

電流反饋放大器的閉環傳遞函數與電壓反饋放大器相同，但環路增益（1/LG）表達式現在僅取決於RF，反饋跨電阻-而不是（1 + RF/RG).因此，電流反饋放大器的閉環帶寬隨RF值而變化，但隨噪聲增益1 + R而變化。F/RG.R的交集FZ（s）決定環路增益
，從而決定電路的閉環帶寬（參見Bodé圖）。顯然，增益帶寬乘積不是恒定的，這是電流反饋的優勢。

實際上，輸入緩衝器的非理想輸出電阻通常約為20至40歐姆，這將改變反饋跨電阻。兩個輸入電壓不會完全相等。用V在= VIN+− I犯 錯Ro，並求解 Vo/VIN+收益 率：

反饋跨電阻中的附加項意味著環路增益實際上在某種程度上取決於電路的閉環增益。在低增益下，RF占主導地位，但在較高增益下，第二項將增加並降低環路增益
，從而降低閉環帶寬。

應該清楚的是，用R將輸出短路回反相輸入G開路（如電壓跟隨器）將(jiang)迫(po)使(shi)環(huan)路(lu)增(zeng)益(yi)變(bian)得(de)非(fei)常(chang)大(da)。使(shi)用(yong)電(dian)壓(ya)反(fan)饋(kui)放(fang)大(da)器(qi)時(shi)，反(fan)饋(kui)整(zheng)個(ge)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)最(zui)大(da)反(fan)饋(kui)
，但(dan)電(dian)流(liu)反(fan)饋(kui)的(de)極(ji)限(xian)是(shi)短(duan)路(lu)電(dian)流(liu)。電(dian)阻(zu)越(yue)低(di)，電(dian)流(liu)就(jiu)越(yue)高(gao)。圖(tu)形(xing)上(shang)，RF= 0 將給出 Z（s）和反饋跨電阻的更高頻率交集 - 在高階極點區域。與電壓反饋放大器一樣，Z（s）的高階極點將在較高頻率下引起更大的相移，從而導致相移>180度的不穩定。因為R的最佳值Fhuisuibihuanzengyierbianhua
，botetukeyongyuquedinggezhongzengyidedaikuanhexiangweiyuliang。yijiaodidexiangweiyuliangweidaijiakeyihuodegenggaodebihuandaikuan，congerdaozhipinyuzhongdefengzhiyijishiyuzhongdeguochonghezhenling。dianliufankuiqijianshujushoucejiangliechuR的具體最佳值F適用於各種增益設置。

電dian流liu反fan饋kui放fang大da器qi具ju有you出chu色se的de壓ya擺bai率lv能neng力li。雖sui然ran可ke以yi設she計ji具ju有you高gao壓ya擺bai率lv的de電dian壓ya反fan饋kui放fang大da器qi，但dan電dian流liu反fan饋kui架jia構gou本ben身shen就jiu更geng快kuai。傳chuan統tong的de電dian壓ya反fan饋kui放fang大da器qi在zai輕qing負fu載zai時shi
，其qi壓ya擺bai率lv受shou到dao可ke用yong於yu對dui內nei部bu補bu償chang電dian容rong進jin行xing充chong電dian和he放fang電dian的de電dian流liu的de限xian製zhi。當dang輸shu入ru受shou到dao較jiao大da的de瞬shun變bian時shi，輸shu入ru級ji將jiang飽bao和he，隻zhi有you其qi尾wei電dian流liu可ke用yong於yu對dui補bu償chang節jie點dian進jin行xing充chong電dian或huo放fang電dian。使shi用yong電dian流liu反fan饋kui放fang大da器qi時shi
，低di阻zu抗kang輸shu入ru允yun許xu更geng高gao的de瞬shun態tai電dian流liu根gen據ju需xu要yao流liu入ru放fang大da器qi。內nei部bu電dian流liu鏡jing將jiang此ci輸shu入ru電dian流liu傳chuan送song到dao補bu償chang節jie點dian
，理li論lun上shang允yun許xu快kuai速su充chong電dian和he放fang電dian，與yu輸shu入ru步bu長chang成cheng比bi例li。更geng快kuai的de壓ya擺bai率lv將jiang導dao致zhi更geng快kuai的de上shang升sheng時shi間jian
、更低的壓擺引起的失真和非線性以及更寬的大信號頻率響應。實際壓擺率將受到電流鏡飽和（可能發生在10至15 mA）以及輸入和輸出緩衝器的壓擺率限製的限製。

問。 直流精度如何？

A. 電流反饋放大器的直流增益精度可以通過其傳遞函數計算
，就像電壓反饋放大器一樣;它本質上是內部跨電阻與反饋跨電阻的比率。使用 1 MOhms 的典型跨阻
、1 k 歐姆的反饋電阻和 Ro在40歐姆中，單位增益處的增益誤差約為0.1%。在更高的增益下，它會顯著降低。電流反饋放大器很少用於高增益，特別是當需要絕對增益精度時。

然而，對於許多應用來說，建立特性比增益精度更重要。雖然電流反饋放大器的上升時間非常快，但許多數據手冊的建立時間隻能顯示0.1%，因為熱建立尾是缺乏建立精度的主要原因。考慮上麵的互補輸入緩衝器
，其中 V在端子偏離 VIN+終端由 V 中的差值是在Q1和Q3之間。當輸入為零時
，兩個 VAEP應該匹配，並且偏移量會很小IN+到 V在­.施加於 V 的正階躍輸入IN+將導致 V 降低行政長官Q3，降低其功耗，從而增加其V是.二極管連接的Q1不顯示V行政長官改變
，所以它的V是(shi)不(bu)會(hui)改(gai)變(bian)。現(xian)在(zai)

，兩(liang)個(ge)輸(shu)入(ru)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)偏(pian)移(yi)，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)了(le)精(jing)度(du)。在(zai)電(dian)流(liu)鏡(jing)中(zhong)也(ye)會(hui)出(chu)現(xian)相(xiang)同(tong)的(de)效(xiao)果(guo)

，其(qi)中(zhong)高(gao)阻(zu)抗(kang)節(jie)點(dian)的(de)階(jie)躍(yue)變(bian)化(hua)會(hui)改(gai)變(bian)V行政長官，因此 V是，第 6 季度
，但不是第 5 季度。V的變化是導致當前錯誤回至V在-，乘以 RF-將jiang導dao致zhi輸shu出chu偏pian移yi錯cuo誤wu。每mei個ge晶jing體ti管guan的de功gong耗hao發fa生sheng在zai一yi個ge太tai小xiao的de區qu域yu
，無wu法fa實shi現xian器qi件jian之zhi間jian的de熱re耦ou合he。在zai反fan相xiang配pei置zhi中zhong使shi用yong放fang大da器qi的de應ying用yong中zhong，可ke以yi減jian少shao輸shu入ru級ji的de熱re誤wu差cha，從cong而er消xiao除chu了le共gong模mo輸shu入ru電dian壓ya。

問。 在什麼情況下熱尾是一個問題

？

A. 這取決於所涉及的頻率和波形。熱尾不會立即發生;晶體管的熱係數（取決於工藝）將決定溫度變化發生並改變參數所需的時間，然後恢複。例如，采用ADI公司高速互補雙極性（CB）工藝製造的放大器在輸入頻率高於幾kHz時(shi)不(bu)會(hui)出(chu)現(xian)明(ming)顯(xian)的(de)熱(re)尾(wei)，因(yin)為(wei)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)變(bian)化(hua)太(tai)快(kuai)。通(tong)信(xin)係(xi)統(tong)通(tong)常(chang)更(geng)關(guan)心(xin)頻(pin)譜(pu)性(xing)能(neng)，因(yin)此(ci)熱(re)尾(wei)可(ke)能(neng)引(yin)入(ru)的(de)額(e)外(wai)增(zeng)益(yi)誤(wu)差(cha)並(bing)不(bu)重(zhong)要(yao)。當(dang)直(zhi)流(liu)電(dian)平(ping)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi)，階(jie)躍(yue)波(bo)形(xing)（例如成像應用中的階躍波形）可能會受到熱尾部的不利影響。對於這些應用
，電流反饋放大器可能無法提供足夠的建立精度。

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