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運算放大器輸出驅動能力的方法分析(二)

作者: 時間:2013-11-06 來源:網絡 收藏
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  圖4:LMH6657的壓擺率與輸入過驅動電壓的關系反映出壓擺率的增強。

  圖4是LMH6657數據手冊中所給出的壓擺率與輸入過驅動電壓的函數關系。

  因此,在輸入過驅動電壓和輸出壓擺率較大的情況下,這類器件的輸出電流能力也得到了提高。

  

運算放大器輸出驅動能力的方法分析(二)

  圖5:兩個不同的輸入過驅動電壓下,LMH6657的輸出提供電流特征。

  圖5顯示了在兩個不同的輸入過驅動電壓下,LMH6657的輸出提供電流能力(IOUT)與輸出電壓之間的關系,從中可以看出,較大的輸入過驅動電壓增大了輸出電流(圖中表現為對于相同的IOUT,輸出電壓到電源電壓的余量要小)。這里沒有給出接受電流特征,但結果是相似的。

  與常規的電壓反饋運放相比,更需要確保這類器件的輸出特征被正確地理解。通過增大輸入過驅動電壓能夠得到額外的輸出。但是,當進行像在負載上維持一個穩態擺幅這樣的失真很小的閉環工作時,卻需要很小的輸入過驅動電壓(前面已經提到過+/-20mV)。在輸入過驅動電壓很大的條件下指定的輸出能力只能用于瞬態行為,此時輸出尚未達到最終值,一旦輸出達到最終值,輸入過驅動電壓就會下降到20mV以下。因此,當在穩態輸出電流而不是瞬態行為十分重要的應用中,評估這類器件的性能時,需要注意輸入過驅動條件。

  電流反饋(CFB)運放的輸出特征的測量方法與上面所給出的方法十分相似。圖6顯示了進行這一測量時所使用的設置。

  

運算放大器輸出驅動能力的方法分析(二)

  圖6:測量CFB運放的輸出特征。

  CFB的結構是由一個位于正向和反向輸入端之間增益為1的緩存器構成的,電阻RG使得電流能夠流過反向端口。設置VIN的值大于輸入失調電壓,電流就會從反向輸入端口流出,并且輸出會向正電源電壓V+增長(即會盡可能地靠近V+)。像前面所解釋的電壓反饋(VFB)運放的情況一樣,電流發生器Go會對一系列適合DUT的電流值進行掃描,得到輸出提供電流能力與輸出電壓之間的關系。通過顛倒VIN的極性并將Go設置成向DUT的輸出管腳提供電流,就能夠確定接受電流能力。注意,對于CFB結構,輸入過驅動電壓對于輸出特征的影響比VFB結構要小。

  輸出能力和運放的宏模型:

  美國國家半導體公司向用戶提供的Pspice宏模型,能夠很好地預測運放的許多參數,輸出特征是其中之一。對于我們一直在討論的LMH6642,圖7給出了由美國國家半導體公司的Pspice模型所預測的輸出特征。

  在建立Pspice宏模型時,我們力圖使圖7中所示的模型曲線與圖1中所示的典型的器件特性相符合。但是,仔細觀察就會發現,

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