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OPA690运算放大器的宽带电压反馈操作(仅供参考)

2025/10/27 9:45:28
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用于电压反馈运算放大器的典型差分输入级通常设计为将固定偏置电流导向补偿电容,从而限制了可实现的最大压摆率。OPA690采用了一种新型输入级结构,将跨导元件置于两个输入缓冲器之间,利用它们的输出电流作为前向信号。

OPA690运算放大器的宽带电压反馈操作(仅供参考)

图36展示了直流耦合、增益为2、双电源供电的电路配置,该配置用作±5V电源下的典型特性测试基础。为了测试目的,输入阻抗通过一个接地电阻设置为50Ω,输出阻抗则通过一个串联输出电阻设置为50Ω。规格中所报告的电压摆幅是直接在输入和输出引脚上测得的,而输出功率(以dBm为单位)则是在匹配的50Ω负载下测得的。对于图36中的电路,总的有效负载为100Ω并联804Ω。禁用控制引脚通常保持开路,以确保放大器正常工作。图36中还包括两个可选元件:一个是串联在非反相输入端的附加电阻(175Ω),与信号源向后看的25Ω直流源阻抗结合,构成一个输入偏置电流抵消电阻,使其与反相输入端所看到的200Ω源阻抗相匹配。除了常见的电源去耦电容接地外,还在两个电源引脚之间加入了一个0.1μF的电容。在实际印刷电路板(PCB)布局中,这个可选的附加电容通常可以将二次谐波失真性能改善3dB至6dB。

OPA690运算放大器的宽带电压反馈操作(仅供参考)

图37展示了交流耦合、增益为2、单电源供电的电路配置,该配置用作5V电源下的典型特性测试基础。尽管OPA690不是轨到轨(rail-to-rail)设计,但与其他超宽带电压反馈运算放大器相比,它对输入和输出电压的余量要求非常小。在单5V供电下,它可以实现3Vpp的输出摆幅,并保持超过150MHz的带宽。

宽带单电源操作的关键要求是保持输入和输出信号摆幅在输入端和输出端的可用电压范围内。图37中的电路通过一个简单的电阻分压器从5V电源建立输入中点偏置(两个698Ω电阻)。输入信号然后通过交流耦合方式接入这个中点电压偏置。输入电压可以在距离任一电源引脚1.5V的范围内摆动,从而提供一个以电源中点为中心、范围为2Vpp的输入信号。

用于测试的输入阻抗匹配电阻(59Ω)经过调整,使得在包含偏置分压网络并联效应后,输入负载为50Ω。

再次强调,在非反相输入端串联了一个附加电阻(本例中为50Ω)。这个最小推荐值不仅为非反相输入偏置电流提供了部分直流源阻抗匹配,还与输入寄生电容一起,在极高频率(>500MHz)处形成一个简单的寄生极点,用于滚降频率响应。增益电阻(Rg)采用交流耦合方式,使得电路的直流增益为1,因此输入端的直流偏置电压(2.5V)也会出现在输出端。输出电压可以在距离任一电源引脚1V的范围内摆动,同时提供超过100mA的输出电流。在本特性测试电路中,使用了一个要求较高的100Ω负载偏置到中点。OPA690中采用的新型输出级电路能够在该中点负载下提供大的双极输出电流,并且具有极小的交越失真,如图中所示的5V供电、三次谐波失真曲线所示。

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