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本帖最后由 乖乖妮 于 2020-1-6 13:22 编辑
学习迎豪礼——复合放大器：高精度的高输出驱动能力
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活动时间：
12月11日~1月5日
《复合放大器：高精度的高输出驱动能力》
简介
要开发的应用似乎不存在解决方案是很正常的，甚至几乎是情理之中的。为了满足应用要求，我们需要想出一种超出市场上现有产品性能的解决方案。例如，应用可能需要具有高速、高电压、高输出驱动能力的放大器，同时还可能要求出色的直流精度、低噪声、低失真等。
满足速度和输出电压/电流要求的放大器以及具有出色直流精度的放大器在市场上很容易获得，事实上很多都是如此。但是，所有这些要求可能无法通过单个放大器来满足。当遇到这样的问题时，有些人会认为我们不可能满足此类应用的要求，我们必须满足于平庸的解决方案，要么选用精密放大器，要么选用 高速放大器，可能要牺牲一些要求。幸运的是，这并非全然正确。对此，有一种解决方案是采用复合放大器，本文将说明它是如何实现的。
复合放大器
复合放大器由两个独立的放大器组成，其配置方式使得人们既能实现每个放大器的优点，又能削弱每个放大器的缺点。
图1. 简单复合放大器配置
参考图1，AMP1具有应用所需的出色直流精度以及噪声和失真性能。AMP2满足输出驱动要求。在这种配置中，具有所需输出规格的放大器(AMP2)放置在具有所需输入规格的放大器(AMP1)的反馈环路中。下面将讨论这种配置涉及的一
带宽扩展
与配置为相同增益的单个放大器相比，实现复合放大器的主要优点之一是带宽更宽。
参考图3和图4，假设我们有两个独立的放大器，每个放大器的增益带宽积(GBWP)为100 MHz。将它们组合成一个复合配置，整个组合的有效 GBWP将会增加。在单位增益时，复合放大器的-3 dB带宽要高出约27%，尽管有少量峰化。在更高增益下，这种优势变得越发明显。
在某些情况下，平均分配增益可能无法做到。就此而言，要在两个放大器之间均等分配增益，AMP2的GBWP必须始终大于或等于AMP1的GBWP，否则将导致峰化，并且可能导致电路不稳定。在AMP1 GBWP必须大于AMP2 GBWP的情况下，在两个放大器之间重新分配增益通常可以校正不稳定性。在这种情况下，降低 AMP2的增益会导致AMP1的有效增益提高。结果是AMP1闭环带宽降低，因为其在开环曲线上的工作点提高，而AMP2闭环带宽提高，因为其在开环曲线上的工作点降低。如果充分应用AMP1 的减速和AMP2的加速，复合放大器的稳定性就会恢复。
本文选用 AD8397 作为输出级(AMP2)，与各种精度的放大器AMP1 连接以展示复合放大器的优势。AD8397是一款高输出电流放大器，可提供310 mA电流。 保持直流精度 噪声和失真
复合放大器的输出噪声和谐波失真以与直流误差类似的方式进行校正，但对于交流参数，两级的带宽也会起作用。我们将举一个例子，使用输出噪声来说明这一点；同时应理解，失真消除方式大致相同。
参考图13所示电路，只要第一级(AMP1)有足够的带宽，它就会校正第二级(AMP2)的较大噪声。当AMP1的带宽开始耗尽时，来自AMP2的噪声将开始占主导地位。但是，如果AMP1带宽过多，并且频率响应中存在峰化，那么在相同频率处将产生噪声峰值。
系统级应用 在此示例中，DAC输出缓冲器应用的目标是为低阻抗探针提供10 V p-p的输出，电流为500 mA p-p，要求低噪声、低失真、出色的直流精度以及尽可能高的带宽。DAC输出的4 mA至20 mA电流将通过TIA转换为电压，然后转换为复合放大器的输入以进一 步放大。输出端的AD8397可满足输出要求。AD8397是一款轨到轨、高输出电流放大器，能够提供所需的输出电流。
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了解更多请查看原文：《复合放大器：高精度的高输出驱动能力》
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发表于 2019-12-11 11:03:32
发表于 2019-12-11 22:48:25
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