應(yīng)用報告–1993年3月–修訂2005年3月用直觀方式補(bǔ)償互阻抗放大器ry.....................................................高性能線性產(chǎn)品互阻抗放大器用于將低位的光電二極管電流轉(zhuǎn)換為可用的電壓信號。根據(jù)經(jīng)驗，放大器通常必須經(jīng)過補(bǔ)償才能正常操作。如果您查看了涉及的所有元件，就比較容易理解這一點。圖1顯示了典型的光電二極管應(yīng)用。通過檢驗，理想的互阻抗傳輸函數(shù)為：V+*IS@ZF+*ISRF@)j2pfRFCF(1)此方程式表明頻率響應(yīng)完全受反饋網(wǎng)絡(luò)影響。但這并不能解釋互阻抗放大器為什么容易振蕩。圖2更為深入地探討了穩(wěn)定性問題。光電二極管替換為理想的電流源，并且與其等效電阻D和電容D并聯(lián)。運算放

大器的輸入電容不能忽略，而應(yīng)將其作為D的一部分包括在內(nèi)。此配置的噪聲增益（即非反相閉環(huán)增益）決定電路的穩(wěn)定性。這是因為任何噪聲信號，不管多么小，都可能

觸發(fā)不穩(wěn)定的電路振蕩起來。通過檢驗，傳輸函數(shù)可確定為：Af)+Af)+R)RDRD@R)RDRD@pfRRǔRRD)j2C)C))j2pfRFCFf)j)jfZffP(2)直流增益完全由電阻設(shè)置。與互阻抗函數(shù)一樣，極點頻率fP也是由反饋網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。零頻率fZ由和二極管電容之和以及(b)反饋和二極管的并聯(lián)電阻確定。(a)反饋CCFRRFCDVRDV圖1.典型的光電二極管互阻抗放大器圖2.用理想元件模擬的光電二極管–1993年3月–修訂2005年3月用直觀方式補(bǔ)償互阻抗放大器1通常，反饋電阻比光電二極管’的等效電阻小得多，因而使直流電阻增益的值約等于1。并聯(lián)電阻值基本上

等于單獨的反饋電阻值。因此，fZ將始終低于f，如圖3。圖4描繪了三種閉環(huán)響應(yīng)曲線與開環(huán)增益曲線相交的情況。當(dāng)fP在開環(huán)增益曲線之外時，穩(wěn)定性將降低。

對于f，電路將振蕩。如果fP在開環(huán)增益曲線之內(nèi)，則互阻抗電路絕對穩(wěn)定。f就是這種情況，但是獲

得這樣的穩(wěn)定性需要放棄一定的互阻抗帶寬。最佳解決方案就是fP在開環(huán)增益曲線上，如f所示。由于fP由反饋網(wǎng)絡(luò)確定，所以所需做的就是合理選擇。在發(fā)現(xiàn)噪聲增益的高頻漸近線由電容值單獨決定之后，此進(jìn)程可以大大簡化：AfuufP)+C)CDCF(3)此值應(yīng)等于運算放大器在fP處的開環(huán)增益。將運算放大器的增益帶寬積(除以fP就可得到開環(huán)增益。將這兩個表達(dá)式設(shè)置為等式：GBWfP+C)CDCF(4)簡單代入得到一個二次方程式，其唯一的正實解為：CF+1FGBW???))8pRFCDGBWǔ4pR(5)一旦確定了運算放大器的最小增益帶寬和光電二極管的最大電容，此簡單方程式就可以選擇合適的反饋電容

來保證穩(wěn)定性。簡化一些假設(shè)條件和執(zhí)行少量代數(shù)運算之后，可以進(jìn)一步獲得解答：fP[?GBW2pRFCD(6)此結(jié)果指出，對于給定的運算放大器和光電二極管，互阻抗帶寬與反饋電阻的平方根成反比。因此，如果帶

寬是關(guān)鍵要求，則最佳方法可能是選擇一個適中的互阻抗增益級，后面跟隨一個寬帶電壓增益級。LogAvLogAvA11fZfPLogffZfffP1fLogf圖3.噪音分析的波德圖圖4.與運算放大器開環(huán)增益相交的各種反饋響應(yīng)2用直觀方式補(bǔ)償互阻抗放大器–1993年3月–修訂2005年3月重要聲明德州儀器()及其下屬子公司有權(quán)在不事先通知的情況下，隨時對所提供的產(chǎn)品和服務(wù)進(jìn)行更正、修改、增強(qiáng)、改進(jìn)或其它更改，并有權(quán)隨時中止提供任何產(chǎn)品和服務(wù)。客戶在下訂單前應(yīng)獲取最新的相關(guān)信息，并驗證這些信息是否完整且是最新的。所有產(chǎn)品的銷售都遵循在訂單確認(rèn)時所提供的銷售條款與條件。保證其所銷售的硬件產(chǎn)品的性能符合標(biāo)準(zhǔn)保修的適用規(guī)范。僅在保修的范圍內(nèi)，且認(rèn)為有必要時才會使用測試或其它質(zhì)量控制技術(shù)。除非政府做出了硬性規(guī)定，否則沒有必要對每種產(chǎn)品的所有參數(shù)進(jìn)行測試。對應(yīng)用幫助或客戶產(chǎn)品設(shè)計不承擔(dān)任何義務(wù)?？蛻魬?yīng)對其使用組件的產(chǎn)品和應(yīng)用自行負(fù)責(zé)。為盡量減小與客戶產(chǎn)品和應(yīng)用相關(guān)的風(fēng)險，客戶應(yīng)提供充分的設(shè)計與操作安全措施。不對任何專利權(quán)、版權(quán)、屏蔽作品權(quán)或其它與使用了產(chǎn)品或服務(wù)的組合設(shè)備、機(jī)器、流程相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)中授予的直接

或隱含權(quán)限作出任何保證或解釋。所發(fā)布的與第三方產(chǎn)品或服務(wù)有關(guān)的信息，不能構(gòu)成從獲得使用這些產(chǎn)品或服務(wù)的許可、授

權(quán)、或認(rèn)可使用此類信息可能需要獲得第三方的專利權(quán)或其它知識產(chǎn)權(quán)方面的許可，或是的專利權(quán)或其它知識產(chǎn)權(quán)方面的許

可。對于的數(shù)據(jù)手冊或數(shù)據(jù)表，僅在沒有對內(nèi)容進(jìn)行任何篡改且?guī)в邢嚓P(guān)授權(quán)、條件、限制和聲明的情況下才允許進(jìn)行復(fù)制。在復(fù)制

信息的過程中對內(nèi)容的篡改屬于非法的、欺詐性商業(yè)行為。對此類篡改過的文件不承擔(dān)任何責(zé)任。在轉(zhuǎn)售產(chǎn)品或服務(wù)時，如果存在對產(chǎn)品或服務(wù)參數(shù)的虛假陳述，則會失去相關(guān)產(chǎn)品或服務(wù)的明示或暗示授權(quán)，且這是非法的、

欺詐性商業(yè)行為。對此類虛假陳述不承擔(dān)任何責(zé)任?？稍L問以下地址以獲取有關(guān)其它產(chǎn)品和應(yīng)用解決方案的信息：產(chǎn)品放大器http://ti.cn/ifiers數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器http://ti.cn/dataconvertershttp://ti.cn/dsp接口http://ti.cn/interface邏輯http://ti.cn/logic電源管理http://ti.cn/微控制器http://ti.cn/crocontrollers應(yīng)用音頻http://ti.cn/audio汽車http://ti.cn/autive寬帶http://ti.cn/broadband數(shù)字控制http://ti.cn/control光纖網(wǎng)絡(luò)http://ti.cn/opticalnetk安全http://ti.cn/security電話http://ti.cn/telecom視頻與成像