本文说明如何补偿一个增益为9倍以上时通常保持稳定的放大器(如 ADA4895-2),以使其在增益低至2时工作,提供比等效内部补偿放大器更高的压摆率和更快的建立时间。本文将提出两种方法并突出每种电路的优缺点。
ADA4895-2与ADA4896-2、ADA4897-1和ADA4897-2同属一个系列,是一款双通道、低噪声、高速、电压反馈、轨到轨输出型放大器。它在增益为10时可保持稳定,增益带宽积为1.5 GHz,压摆率为940 V/µs,0.1%建立时间为26 ns,10 Hz时1/f噪声为2 nV/√Hz,宽带噪声为1 nV/√Hz,2 MHz时无杂散动态范围为−72 dBc。这款器件采用3 V至10 V电源供电,每个放大器的静态功耗为3 µA。
图1. 方法1:补偿ADA4895-2实现增益为+2时保持稳定
方法1如图1所示,在反相输入端增加一个简单的RC电路(RC = 28 Ω 且 CC = 56 pF),且反馈电阻并联一个反馈电容(CF = 5 pF)。该电路在高频时的噪声增益为+9,在谐振频率(1/2πRCCC = 100 MHz)以下的频率时噪声增益为+2。虽然高频时的噪声增益接近+9,但只要由RO 和 CL构成的低通滤波器能够阻隔高频成分,总输出噪声就能保持在低水平。这种情况下,放大器可以在增益为+2时工作,而总输出噪声则非常低(3.9 nV/√Hz)。
可以扩展这种配置以支持+2到+9之间的任何增益。表1显示了各种增益设置的元件值和总宽带输出噪声。
表1. 用于增益低于+10的元件值,RT = RO = 49.9 Ω
增益 |
RC (Ω) |
CC (pF) |
RG (Ω) |
RF (Ω) |
CL (pF) |
总输出噪声1 (nV/√Hz) |
+2 |
28.6 |
56 |
200 |
200 |
330 |
3.88 |
+3 |
33.3 |
56 |
100 |
200 |
270 |
5.24 |
+4 |
40 |
56 |
66.7 |
200 |
200 |
6.60 |
+5 |
50 |
56 |
50 |
200 |
150 |
7.96 |
+6 |
66.7 |
40 |
40 |
200 |
150 |
9.32 |
+7 |
113 |
30 |
37.5 |
226 |
120 |
10.82 |
+8 |
225 |
20 |
32.1 |
226 |
120 |
12.18 |
+9 |
N/A |
N/A |
31.1 |
249 |
100 |
13.67 |