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运算放大器: 单位增益安稳放大器和非彻底补偿放大器

大家公认的事实是单位增益稳定放大器比非完全补偿放大器更流行,且取得了压倒性的优势。这说明什么呢?单位增益稳定放大器(一般称为UGS)通常在增益配置为1时是稳定的,它将输出信号完全反馈到运放的反向输入端

咱们公认的事实是单位增益安稳放大器比非彻底补偿放大器更盛行,且取得了压倒性的优势。这说明什么呢?

单位增益安稳放大器(一般称为UGS)一般在增益装备为1时是安稳的,它将输出信号彻底反应到运放的反向输入端。可是,将运放增益设置为1的时分作为安稳性最差的状况是不正确的,咱们把这种状况看做是常见的恶劣条件才比较合理。

非彻底补偿放大器有更小的补偿电容,所以取得了更大的增益带宽和更高的压摆率。虽然更高的速度一般需求更多功耗,在相同的电流下作业时,非彻底补偿放大器可以到达更高的速度,但这有必要是在噪声增益远大于1,而不是单位增益的状况下。我的搭档Soufiane最近写了一些关于非彻底补偿放大器的文章,可是我还有其他一些观念。

图1画出了抱负的UGS和非彻底补偿放大器的增益和频率呼应曲线的要害部分。非彻底补偿放大器的增益带宽积是10MH z,UGS的增益带宽积2MHz,非彻底补偿放大器的增益带宽积是UGS的5倍,压摆率也比UGS高。一般状况下,UGS的单位增益带宽略小于它的增益带宽积。非彻底补偿放大器的单位增益带宽是它的增益带宽积的一半。咱们不能使这些运放的噪声增益挨近单位增益带宽,由于在3MHz的第二个极点会极大地影响这个区域的增益或许相位,相位裕量将会适当小或许为零。

图1.jpg

非彻底补偿放大器如同有一些奥秘,使得一些用户不知道他们的电路是否安稳。

图2a显现了一个遍及的过错。虽然这个运放的增益为-10,可是反应回路上的一个电容使得高频部分的频率呼应曲线变得不平整。在安稳性涉及到单位增益的高频部分,这个电容可以视为短路。运用一个较小的电容来补偿反应网络以取得平整的呼应曲线是可取的,可是一个大%&&&&&%会形成曲线不平整,这肯定会带来问题。

图2.jpg

同样地,图2b中的并联反应滤波器带来了一些问题,献身了滤波器的部分低频增益。图2c中的积分器也是另一种不恰当的非彻底补偿放大器的使用。

咱们现已提升了运放的规划能力。现在咱们变得更聪明且具有更好的%&&&&&%规划流程。咱们现在可制作功耗只要几百微安的运放,而在曩昔需求几十毫安。所以,现代的UGS在速度和功耗上可以愈加挨近,乃至优于曩昔的非彻底补偿放大器。虽然如此,非彻底补偿型放大器在一些要求更高的使用场合或许会是一个更好的计划。

我并不是彻底鼓舞挑选非彻底补偿放大器而不是UGS。这两种运放都有他们各自的好坏,你应该依据你的实践规划来做挑选。不管你挑选哪种运放,你应该清楚地了解它们之间的差异和存在的问题。

下面是一些非彻底补偿放大器和UGS的比照:

OPA228(OPA227UGS版别)精细,低噪声BJT运放

OPA637(OPA627UGS版别)精细,高速JFET运放

OPA345(OPA344UGS版别)轨对轨CMOS运放

LMP7717(LMP7715UGS版别)88MHz CMOS运放

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