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。

           

(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。

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