按关键词阅读: 电流 反馈 型运放
1、电流反馈型运放之【1】刚开始使用电流反馈型运放时 , 总会从资料上看到这样的信息: 电流反馈型运放直流特性不好 ,适合放大高频的交流信号;带宽不因频 率增加而减小 , 也就是没有增益带宽积的概念; 再深一点 , CFB运放的 反馈电阻需为恒定的值 。
为了弄清楚这些问题 , 我看过很多英文应用手 册 。
但看完之后 , 总觉得云里雾里 , 不知所云 。
终有一天 , 认真推导了 电流反馈运放传递函数后恍然大悟 ,从理论上明白了电流反馈运放的原 理 。
现在整理总结一下我的学习过程 , 希望对大家有用 。
我们开始研究电流反馈型CFB运放就从下面这个原理框图开始 。
首先 , CFB运放的输入端不是电压反馈型放大电路的差分输入端 , 而是一个从V+到V-输入 。
2、端的一个增益为的跟随电路 , 这个增益非常接近于1,实际约为0.996或更高的值 , 但肯定小于1.00 。
(如下图所示的CFB与VFB输入级的对比)这个跟随输入极有一个输出电阻Ri,理论上这个电阻应该等于 0,但实际上为几欧到几十欧的水平 。
用于反馈的误差电流信号就从 Ri上流过从 V端口流出或流入 。
关于CFB运 放的输入级以后会专门拿出一小节来分析 , 且耐心等待 。
这里只要理解 为电流反馈运放的输入级是一个从 V+至V的跟随器就好了 。
Los?3 WWUT-(a)VFB运放输入级(b)CFB运放输入级误差电流通过镜像到第二级的增益阻抗 Z(s)上形成电压 。
注意 ,CFB运放的第二级不是电压增益 G , 而是互阻 。
3、增益Z(s) 。
这是因为运 放的输出是电压 , 而误差信号是个电流 , 只有通过互阻抗来实现 I V 变换 。
Rg和Rf是用于设定增益的反馈网络电阻 。
与VFB运放很相似 ,很好理解 。
电流反馈型CFB运放之【2】上一小节从CFB运放的原理框图解释了 CFB的内部原理 。
这一小节我 们就来用简单的数学公式推导一下 CFB运放的传递函数 , 从而揭示为 什么CFB运放为什么需要固定反馈电阻的值 。
还是看着下面的图 , 请拿出笔来纸来 , 如果想真正搞明白电流反馈运放 的传递函数公式 , 明白的像电压反馈运放那样的话 , 一定拿出笔来 , 一 步一步的推导 。
(1)对V-输入端建立KCL万程 , 可得下式 , 这一步很容易理解 。
对方程进行整以 , 乘以 。
4、 Rf,并移相把V-移到右边 , 得到方程式1 :Rfief WRRg)(方程式1)又由于V+输入端到V-输入端是一个增益为 , 输出阻抗为Ri的跟随电路 。
可以得到 V-输入端的电压值:(方程式2)又由于运放的输出电压等于 , 误差电流Ierr乘以第二级的互阻抗:i 旳 Z(s) = W这样我们得到下面的误差电流的表达式:=AZ(s)(方程式 3)(4)将方程式2和方程式3代入方程式1得到下式:塞)(咗)(5)对上式进行整理得出 VO/V+,即电流反馈CFB运放的闭环增益:* Rf + Rj77+1 + 跚到了上面的这一步 , 推导成功了一大半了 。
请再耐心的分析一下 , 我们 用CFB理想模型来简化上式:其中 山 。
5、 :亠 , Ri=0 。
则上式就可以简写为:IRfJ 二 %十Zf = 4其中十T为外部电组网络构成的电压反馈系数 。
之所以这样写是方便与电压反馈型运放进行对比 。
到这里 , 我们可以放下笔 , 仔细端详一下这个公式 , 并联想一下VFB运放的传递函数 , 还没看出门道 , 那就再看看 。
要知后事如何 , 请听下回分解 。
电流反馈型CFB运放之【3】这一小节我们将回顾电压反馈型运放的传递函数的特性 , 并与电流反馈CFB运放的传递函数与相对比 。
最后阐述 VFB运放存在增益带宽积GBW的根本原因 。
且向下看:我们先回顾一下电压反馈型运放的传递函数 , 也就是闭环增益:1ApGain 二二厂1+AF i+丄 丄十AF其中第二步到第三步的变化就 。
6、是将分子分母同进除以 AF , (AF也称之 为放大电路的环路增益) 。
我们将VFB运放的闭环增益方程与 CFB运 放的闭环增益方程放在一起进行对比 , 仔细端详上面的式子 , 分子上都一样 , 不同的是分母上的部分 。
我们把VFB的分母中的AF称之为环路增益 , 也是我们管他们叫这个 , 而是他 们本来就是环路增益 。
因此 CFB运放的Z(s)/Rf ,也就是CFB运放的 环路增益loop Gain 。
下面我们就仔细分析一下运放的环路增益 , 并揭示VFB运放的增益带宽积的本质 。
记得在大学学模电时 , 学到VFB闭环增益时 , 会这样讲 ,AF相对于1是一个很大的值 。
因此1/AF的近似为0 , 则增益就近似等 于1/F 。
也就是外部电阻 。
稿源:(未知)
【傻大方】网址:/a/2021/0812/0023647357.html
标题:电流|电流反馈型运放