放大器反饋電阻：先斟酌，再選擇

我正在為我的精密信號路徑選擇運(yùn)算放大器。速度是不是越快越好?

為單端電壓反饋型和全差分放大器選擇反饋電阻(RF)時，需要考慮系統(tǒng)要求。選擇RF時應(yīng)權(quán)衡考慮功耗、帶寬和穩(wěn)定性等因素。如果速度很關(guān)鍵，正如“關(guān)于電壓反饋型電阻的真相”中所討論的結(jié)論，建議采用數(shù)據(jù)手冊中的RF值。如果功耗很關(guān)鍵，并且系統(tǒng)要求較高的增益，則較大的RF可能是正確的選擇。

RF的選擇隨著增益的提高而增大。增益較高時，放大器內(nèi)部電容和反饋電阻之間的失穩(wěn)效應(yīng)減弱。當(dāng)增益提高時，放大器對增益峰化不太敏感。

圖1的示例顯示A D A 4 8 07-1歸一化頻率響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果， ADA4807-1是具有低噪聲、軌對軌輸入和輸出的電壓反饋型放大器， 采用同相配置，RF為10 kΩ，增益分別為11 V/V、21 V/V和31 V/V。

小信號頻率響應(yīng)中的峰化程度表示不穩(wěn)定性。將增益從11 V/V提高 到31 V/V會使峰化小于1 dB。這意味著RF為10 kΩ的放大器具有充足 的相位裕量，在較高增益下較穩(wěn)定。

圖1. RF= 10 kΩ時不同增益的實(shí)驗(yàn)室結(jié)果。VS= ±5V，RLOAD= 1 kΩ，增益分別為11 V/V、21 V/V和31 V/V。

圖2. 使用ADA4807 SPICE模型的仿真結(jié)果。RF= 10 kΩ，VS= ±5 V，RLOAD= 1 kΩ，增益分別為2 V/V和31 V/V。

在實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證電路不是檢驗(yàn)潛在不穩(wěn)定性的強(qiáng)制步驟。圖2顯示 使用SPICE模型的模擬結(jié)果，增益分別2 V/V和31 V/V。其中顯示使用 大增益電阻(如增益為2 V/V的10 kΩ電阻)的不穩(wěn)定性，并對比具有 相同RF但增益為 31 V/V的情況。圖3顯示時域中增益為11 V/V、21 V/ V和31 V/V的結(jié)果。

圖3. 使用ADA4807 SPICE模型的脈沖響應(yīng)仿真結(jié)果。VS= ±5 V，RF= 10 kΩ; G = 11 V/V、21 V/V和31 V/V，RLOAD= 1 kΩ。

選擇RF時進(jìn)行系統(tǒng)權(quán)衡考量。為了充分實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的性能，選擇的RF是否合適取決于穩(wěn)定性、帶寬和功耗等系統(tǒng)要求。