電流型運算放大器如何配置

2020-12-13 EDN電子設計技術

電流型運算放大器的配置與我們常用的普通運算放大器完全不同。本文將會介紹這種配置及其代數電路分析。雖然這個代數很複雜，但無論如何都值得一試。vvgednc

我們可根據E1、E2和Eo從Ex的兩個快速計算開始進行分析（圖1）。然後令Ex的兩個表達式彼此相等，其餘的就都是代數推導了。vvgednc

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圖1：電路分析的初始方法。vvgednc

現在，就可以像進行合理性檢查一樣，看看對於地上的E1，從E2到Eo的電路級增益是多少（圖2）。vvgednc

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圖2：檢查到目前為止所完成的分析。vvgednc

上述分析看上去沒問題，現在就可以繼續進行圖3所示的分析。vvgednc

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圖3：電路分析的下一步。vvgednc

現在，對於兩個輸入E1和E2，得到了Eo的計算公式。請注意，可以通過選擇R3和R4的值來改變電路級增益（反相和同相），但是這兩個值的選擇（從而得到可變電阻）卻並不是任意決定的。如果將R4設為變量而設置特定的增益值，則會得到圖4和圖5所示的同相和反相結果。vvgednc

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圖4：同相增益與R4變化的關係。vvgednc

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圖5：反相增益與R4變化的關係。vvgednc

就像在普通電壓型運算放大器中獲得的一樣，增益帶寬積會趨於恆定。但是，如果改為將R3設為變量，則會得到截然不同的結果（圖6、圖7）。vvgednc

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圖6：同相增益與R3變化的關係。vvgednc

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圖7：反相增益與R3變化的關係。vvgednc

在此，增益帶寬積顯然不是常數，但是每個增益設置下的轉折頻率都趨於恆定。如果在增益可變的情況下需要保持帶寬，則這種頻率響應可能很有價值。vvgednc

僅是出於上述確定性的考慮，以上代數結果在Multisim SPICE中進行了確認（圖8）。vvgednc

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圖8：SPICE分析結果確認。vvgednc

（原文刊登於EDN美國版，參考連結：Configure a current-mode op amp）

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本文為《電子技術設計》2020年3月刊雜誌文章，版權所有，禁止轉載。免費雜誌訂閱申請點擊這裡。vvgednc

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