电流反馈运算放大器在高速I/O中的应用

　　电流反馈的结构与电压反馈大不相同。电流反馈非常适合用于高速信号，因为它没有基础增益带宽积的限制，同时也由于其固有的线性度。电流反馈运算放大器的带宽略微受到增益的约束，但不像电压反馈器件那么严重。再者，压摆率并非受到内部偏置电流的限制，而是受到晶体管自身速度的限制。这样在给定偏置电流的条件下可以使用更快的压摆率，而不必采用正反馈或其它压摆率提升技术。

　　电流反馈运算放大器有一个输入缓冲器，而不是一个差分线对。输入缓冲器一般是一个射极跟随器或其它类似的东西。非反相输入的阻抗很高，而缓冲器的输出（作为放大器的反相输入）则是低阻抗。相比之下，电压反馈放大器的两个输入端都为高阻抗。

　　电流反馈运算放大器的输出是电压，并且它与流出或流入运算放大器反相输入端的电流有关，两者的关系满足一个复杂的函数，名为互阻抗 Z（s）。直流下的互阻抗值很大，并且与电压反馈运算放大器相似，会随频率的增加而单极滚降。

　　

　　图 1 - Z（s） 与反馈电阻 RF.

　　电流反馈运算放大器有可调带宽和可调整的稳定度。反馈电阻设定了闭环动态范围，并且会同时影响带宽和稳定度。电流反馈的一个最大优点就是有很好的大信号带宽。基于反馈电阻的应用，有很高的压摆率和可调带宽，使器件的大信号带宽非常接近于小信号带宽。并且，由于固有的线性度，高频大信号时也可以获得低的失真。

　　为什么 RF 值如此重要？

　　反馈电阻的闭环特性使我们能够避免固定增益带宽的限制。这可以通过降低反馈电阻的值来实现，这样可以在提高增益的同时保持回路高增益。

　　

　　图 2 - RF 对频率响应的作用

　　图 2 是一个宽带视频放大器的实例。可以看到改变反馈电阻时带宽的变化情况。在曲线最右端 RF 等于 200 Ω，可以看到频率响应有相当大的尖峰。尖峰幅度几乎有 1/2 dB。该曲线亦有最大的带宽。当反馈电阻减小时，尖峰也进一步增加。电阻减小至 200 Ω 以下则很可能在脉冲响应上出现糟糕的振铃，如果电阻过低则会出现振荡。可以看到，RF=300 时的曲线和增益都相当平坦。并且与多尖峰的频响曲线相比，仍然能够保持不错的带宽。因此，我们无需放弃太多的带宽也能得到很好的稳定性。此外，当反馈电阻进一步增加时（例如 500 Ω），就可以缩窄频响范围。如果某个应用只需要 50 -60MHz 带宽，超出这个范围就会增加噪声，则可以用修改反馈电阻的办法调整频响范围。

　　

　　图 3 – LMH6175 视频放大器，RF 对增益的作用