一个基于运算跨导放大器DC伺服环路应用设计

同时要求高 dc 精度与高带宽,实施起来可能会很困难。我们可根据电路配置,提供几种有效方法,包括构建复合放大器或实施基于高速放大器的伺服环路等。
对于反相电路配置,最好实施使用运算放大器(配置成积分器)的 dc 伺服环路。而对于正相电路而言,最简单的方式就是实施一个基于运算跨导放大器 (ota) 的 dc 伺服环路。这两种电路视图分别见图 1 和图 2。
图 1:反相放大器配置的 dc 伺服环路
图 2:正相放大器配置的 dc 伺服环路
无论用户是否希望使用去藕电容,这两种电路都属于 ac 耦合电路。我在这里讲的是支持去耦电容的电路,以强调等效电路是 ac 耦合。
有效伺服环路可去除 dc 电压,并可使用参考电压 (vref) 取而代之。系统精确度只受伺服环路中所使用器件的精度以及环路速度限制。在这两种电路中,用户都必须在高通带宽与伺服放大器响应时间之间取得平衡。如果伺服放大器速度过快或信号变化速度过慢,被伺服的信号将受到严重的信号完整性影响。此外,系统还将在实现精确测量之前,提供初始建立时间。
对于基于积分器的电路,伺服放大器输出电压增加与信号放大器输出息息相关。由于 dc 增益为 1-v/v,信号放大器的输入输出随后将相等。r4 与 c3 构成的低通滤波器会限制带宽,最大限度降低带给信号放大器的噪声。伺服放大器通常是 opa277 或 opa333 等高精度放大器。
正相配置的 dc 伺服环路性能与积分器相同,支持可达 opa615 采样 ota (sota) 的输出。引脚 10 与 11 之间的电压差将生成能够为 chold 电容器充电的电流输出。所产生的电压随后将馈送至另一个 ota。该 ota b 输入端(引脚 3)出现的电压能够以电压方式镜像至 e 输入端,并通过电阻器 re 转换为电流。该电流最终可镜像至 c 输出端(引脚 12),并插入 opa656 的反相节点。电流不断增加至该节点,直到引脚 10 和 11 上的电压差为零。
目前对于某些更为复杂的电路,sota 可用来采样特定时间,在此期间没有信号达到某个 dc 值,实际是在将整个信号进行上下移位。在这种模式下,该电路将发挥 dc 恢复电路作用。如果该 sota 一直在采样,那么只有在引脚 10 上插入一个 rc 滤波器才能实现 dc 校正。这个 rc 滤波器的作用与图 1 中 r4c3 滤波器相同。

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