放大器

由于高增益峰值及其他各种原因，电流反馈（CFB）放大器可能变得不稳定，极端情况下甚至会进入振荡状态。放大器不稳定的原因有两种：反馈电阻值过低以及引入对地的寄生输入、输出电容。小电容会导致放大器的频率响应在高频时达到峰值，同时高电容值会迫使器件进入自持振荡，忽略任何输入信号的激励。

本文将介绍如何确保放大器稳定性的设计技巧，包括须知与禁忌，让您无需深入研究基本数学原理即可设计出稳定的放大器电路。

<strong>最大限度降低寄生电容对放大器稳定性影响的方法主要有三种：</strong>

1)、良好的布线技术，最大限度减少电路板和探头的寄生电容。

2)、使用CFB放大器厂商规定的反馈和增益电阻值，保证提供足够的相位裕度以承受较小的寄生电容。

3)、利用补偿技术，最大限度降低频率响应峰值和脉冲响应过冲。

<strong>1、电路板布线技巧</strong>

优化电路性能，尽可能提升CFB放大器效果。需特别注意：电路板布线寄生、外部元件类型和电阻值。以下建议有助于优化电路性能（参考图1和图2）：

许多应用都需要使用低功耗、高性能的差分放大器，将小差分信号转换成可读的接地参考输出信号。两个输入端通常共用一个大共模电压。差分放大器会抑制共模电压，剩余电压经放大后，在放大器输出端表现为单端电压。共模电压可以是交流或直流电压，此电压通常会大于差分输入电压。抑制效果随着共模电压频率增加而降低。相同封装内的放大器拥有更好的匹配性能、相同的寄生电容，并且不需要外部接线。因此，相比分立式放大器，高性能、高带宽的双通道放大器拥有更出色的频率表现。

一个简单的解决方案就是使用阻性增益网络的双通道精密放大器，如图1所示。此电路显示了一种将差分输入转换为带可调增益的单端输出的简单方式。系统增益可通过公式1确定：

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-03/wen_zhang_/100018330-63178-k1.p…; alt=“” width="600"></center>

在我们接下来关于<a href="http://mouser.eetrend.com/content/2018/100012187.html">电流检测放大器</a>的博客中，我们将谈谈如何配置NCS21xR和NCS199AxR电流放大器，以使其输出精确的电流。在某些应用中，系统数据读取板离监测系统电流的电路较远。

这种情况有两个问题：1)长的传输线长度会导致电流检测放大器的输出和输入到系统数据读取板之间产生较大的不想要的压降；2)两板间的杂散接地电阻会产生电压误差。精密的输出电流测量被更精确地读取，因为它克服了由于板间的接地压降和传输线的电压损耗造成的误差。

由于多种不同的原因，可能需要在电流检测放大器 (CSA) 的输入或输出端进行滤波。今天，我们将重点谈谈在使用真正小的分流电阻（在1 m? 以下）时，用 NCS21xR 和 NCS199AxR 电流检测放大器实现滤波电路。低于1 m? 的分流电阻具有并联电感，在电流检测线上会引起尖峰瞬态事件，从而使 CSA 前端过载。我们来谈谈滤除这些特定的尖峰瞬态事件的主要考虑因素。

在某些应用中，被测量的电流可能具有固有噪声。在有噪声信号的情况下，电流检测放大器输出后的滤波通常更简单，特别是当放大器输出连接到高阻抗电路时。放大器输出节点在为滤波器选择组件时提供了最大的自由度，并且实现起来非常简单，尽管它可能需要后续的缓冲。

当分流电阻值减小时，并联电感对频率响应有显著影响。在小于1 m? 的情况下，并联电感产生传递函数中的零点，通常导致在100 kHz 的低频率下产生拐角频率。这种电感增加了电流检测线路上高频尖峰瞬态事件的幅值，从而使任何并联电流检测集成电路 (IC) 的前端过载。这个问题必须通过在放大器输入端进行滤波来解决。请注意，无论制造商如何声称，所有电流检测 IC 都容易受到此问题的影响。即使尖峰频率高于器件的额定带宽，也需要在器件的输入端进行滤波以解决此问题。

本视频我们将了解三个长帆的放大器错误。这些也是设计新手设计误差放大器常犯的错误。

<center><video autoplay="" controls="" name="media" style="width:600px;"><source src="http://cloud.eeworld.com.cn///courselesson/490/2015309020619-jxeqlv.flv…; /></video></center>

容性负载一定会影响运算放大器的性能。简单地说，容性负载可以将放大器变为振荡器。今天我们就来说说——

◎ 容性负载如何将放大器变为振荡器

◎ 如何处理容性负载?

<strong>放大器变振荡器？这是有原理的！</strong>

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-06/wen_zhang_/100011941-42351-f1.j…; alt=“” width="600"></center>

<strong>AC耦合时缺少DC偏置电流回路</strong>

最常遇到的一个应用问题是在交流(AC)耦合运算放大器或仪表放大器电路中没有提供偏置电流的直流(DC)回路。在图1中，一只电容器与运算放大器的同相输入端串联以实现AC耦合，这是一种隔离输入电压(VIN)的DC分量的简单方法。这在高增益应用中尤其有用，在那些应用中哪怕运算放大器输入端很小的直流电压都会限制动态范围，甚至导致输出饱和。然而，在高阻抗输入端加电容耦合，而不为同相输入端的电流提供DC通路，会出现问题。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-05/wen_zhang_/100011798-41817-d1.j…; alt=“图1.错误的运算放大器AC耦合”></center><center><i>图1.错误的运算放大器AC耦合</i></center>

与分立器件相比，现代集成运算放大器(op amp)和仪表放大器(in-amp)为设计工程师带来了许多好处。虽然提供了许多巧妙、有用并且吸引人的电路。往往都是这样，由于仓促地组装电路而会忽视了一些非常基本的问题，从而导致电路不能实现预期功能 - 或者可能根本不工作。本文将讨论一些最常见的应用问题，并给出实用的解决方案。

<strong>AC耦合时缺少DC偏置电流回路</strong>

最常遇到的一个应用问题是在交流(AC)耦合运算放大器或仪表放大器电路中没有提供偏置电流的直流(DC)回路。在图1中，一只电容器与运算放大器的同相输入端串联以实现AC耦合，这是一种隔离输入电压(VIN)的DC分量的简单方法。这在高增益应用中尤其有用，在那些应用中哪怕运算放大器输入端很小的直流电压都会限制动态范围，甚至导致输出饱和。然而，在高阻抗输入端加电容耦合，而不为同相输入端的电流提供DC通路，会出现问题。

本期主题：检流放大电路设计
➤ 本期讲师：Eric Sun，Maxim TTS应用工程师

<strong>➤ 内容提要</strong>

●集成检流放大器(CSA)介绍
●Maxim检流放大器选型参考
●MAX44284经典检流放大器简介
●检流电阻的选择和典型连接方式
●检流运放布线参考

<center><iframe frameborder="0" width="80%" height="420" src="https://v.qq.com/iframe/player.html?vid=b0560jjyr1l&tiny=0&auto=0&quot; allowfullscreen></iframe></center>

<strong>摘要</strong>

模拟带宽的重要性高于其他一切在越来越多的应用中得到体现。随着GSPS或RF ADC的出现，奈奎斯特域在短短几年内增长了10倍，达到多GHz范围。这帮助上述应用进一步拓宽了视野，但为了达到X波段（12 GHz频率），仍然需要更多带宽。在信号链中运用采样保持放大器 (THA)，可以从根本上扩展带宽，使其远远超出ADC采样带宽，满足苛刻高带宽的应用的需求。本文将证明，针对RF市场开发的最新转换器前增加一个THA，便可实现超过10 GHz带宽。

<strong>简介</strong>