这一小节来说说电流反馈型运放的另一个有特色的地方。反馈电阻,这也是与电压反馈型运放最大的不同点之一。本节深入聊聊这个电阻,并给出一组测试结果。
在一些资料中,常给出这样一句话,就是电流反馈型运放的反馈电阻要设成固定值。其实不然!严格来说,应该是把电流反馈型运放的环路增益设成固定值。如下式。关于这公式的推导,在第4小节中有详细的描述
这就要求不同的增益(1+Rf/Rg)下设定不同的Rf的值。那我们就来研究一下如果Rf设定不合适带来的问题。下图就是在不同的增益下,使用固定值的Rf的频谱响应。一个突出的问题是:在不同增益下使用同一固定的Rf的值,会使得频谱响应不平坦。
那么我们就得让Rf随增益动起来,从而得到平坦的频谱响应。这也就是要固定环路增益原因。
为了使增益平坦,我们不得不优化Rf值。其实也都是这样设计的。对于一个固定的增益,如果反馈电阻Rf偏大那会怎样呢?反馈电阻Rf偏大,会带来了个好处,增加带宽,但也带来一个坏处,高频响应不平坦(peak)。反馈电阻Rf偏小,会降低或消除高频增益不平坦,但也会降低电路的带宽。这些文字说的太抽象了,还是看看测试结果。下图是LMH6702在增益为2时,不同反馈电阻对应的频谱响应曲线。这一测试结果很好的说明了上面的一段话。
(注:在Rf=270ohm时,频响曲线应该在高频时衰减并平滑的衰减下去,后面的尖峰是由于电路板分布电容的影响。后面小节会详细聊分布电容)
我们同时测量了PCB layout做的很好的OPA653的频响,在合适的Rf下,带内非常平坦。