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提高運算放大器輸出電流驅動能力的方法

科技觀察員 ? 來源:All About Circuits ? 作者:Sergio Franco 博士 ? 2022-04-25 16:53 ? 次閱讀

有些應用可以只用一個理想的運算放大器來實現,但由于某些物理限制,在實踐中不能只用一個現實生活中的設備來實現。幸運的是,通常可以尋求第二個放大器的幫助,以便將兩者結合起來,恰當地稱為復合放大器,可以完成主放大器單獨無法完成的工作。

復合放大器的穩定性考慮

次級運算放大器通常放置在初級運算放大器的反饋環路內,如圖 1(a) 所示。次級器件引入的相位滯后往往會侵蝕復合放大器的相位裕度? m,因此我們可能需要采取適當的頻率補償措施。

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圖 1. (a) 復合電壓放大器的框圖。(b) 求復合放大器的開環增益 a c和噪聲增益 1/β 的電路。

pYYBAGJmYS-APZAcAABOcBvqmBY028.png

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圖 2. (a) 與 (b) 頻率無關和 (b) 頻率相關的噪聲增益 1/β(jf) 的常見相位裕度情況。

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提高運算放大器的輸出電流驅動能力

大多數運算放大器旨在提供不超過幾十毫安的輸出電流。例如,古老的 741 運算放大器最多可處理 25 mA 的輸出電流。試圖超過這個值會激活一些內部看門狗電路,防止實際電流進一步增加。

在這種情況下,運算放大器將不再正常工作,但至少可以保護它免受因功耗過大而可能造成的損壞。

提高運算放大器輸出電流驅動能力的一種流行方法是使用電壓緩沖器,如圖 3(a) 所示。

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圖 3. (a) 使用緩沖器提升運算放大器的輸出電流驅動。(b) 詳細的緩沖區示意圖。

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