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电流型运算放大器如何配置

2020-03-05 John Dunn 阅读:
电流型运算放大器如何配置
电流型运算放大器的配置与我们常用的普通运算放大器完全不同。本文将会介绍这种配置及其代数电路分析。虽然这个代数很复杂,但无论如何都值得一试。

电流型运算放大器的配置与我们常用的普通运算放大器完全不同。本文将会介绍这种配置及其代数电路分析。虽然这个代数很复杂,但无论如何都值得一试。0Qtednc

我们可根据E1、E2和Eo从Ex的两个快速计算开始进行分析(图1)。然后令Ex的两个表达式彼此相等,其余的就都是代数推导了。0Qtednc

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图1:电路分析的初始方法。0Qtednc

现在,就可以像进行合理性检查一样,看看对于地上的E1,从E2到Eo的电路级增益是多少(图2)。0Qtednc

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图2:检查到目前为止所完成的分析。0Qtednc

上述分析看上去没问题,现在就可以继续进行图3所示的分析。0Qtednc

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图3:电路分析的下一步。0Qtednc

现在,对于两个输入E1和E2,得到了Eo的计算公式。请注意,可以通过选择R3和R4的值来改变电路级增益(反相和同相),但是这两个值的选择(从而得到可变电阻)却并不是任意决定的。如果将R4设为变量而设置特定的增益值,则会得到图4图5所示的同相和反相结果。0Qtednc

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图4:同相增益与R4变化的关系。0Qtednc

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图5:反相增益与R4变化的关系。0Qtednc

就像在普通电压型运算放大器中获得的一样,增益带宽积会趋于恒定。但是,如果改为将R3设为变量,则会得到截然不同的结果(图6图7)。0Qtednc

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图6:同相增益与R3变化的关系。0Qtednc

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图7:反相增益与R3变化的关系。0Qtednc

在此,增益带宽积显然不是常数,但是每个增益设置下的转折频率都趋于恒定。如果在增益可变的情况下需要保持带宽,则这种频率响应可能很有价值。0Qtednc

仅是出于上述确定性的考虑,以上代数结果在Multisim SPICE中进行了确认(图8)。0Qtednc

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图8:SPICE分析结果确认。0Qtednc

(原文刊登于EDN美国版,参考链接:Configure a current-mode op amp0Qtednc

本文为《电子技术设计》2020年3月刊杂志文章,版权所有,禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里0Qtednc

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John Dunn
John Dunn是资深电子顾问,毕业于布鲁克林理工学院(BSEE)和纽约大学(MSEE)。
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