複合放大器

 

複合放大器由兩個單獨放大器組合而成
，分別具有不同的特性。 圖1所示就是這種結構。放大器1為低噪聲精密放大器ADA4091-2。 在本例中，放大器2為AD8397,具有高輸出功率，可用於驅動其他模塊。

 

圖1. 兩個運算放大器串聯構成複合放大器的示意圖

 

圖1所示的複合放大器的配置與同相放大器的配置類似，後者具有兩個外部操作電阻R1和R2。將兩個串聯在一起的運算放大器看作一個放大器。總增益(G)通過電阻比設置，G = 1 + R1/R2。如果R3與R4電阻比發生變化，會影響放大器2 (G2)的增益，也會影響放大器1 (G1)的增益或輸出電平。但是，R3和R4不會改變有效總增益。如果G2降低，G1將增加。

 

帶寬擴展

 

fuhefangdaqidelingyigetexingshijubeigenggaodaikuan。xiangbidangefangdaqi，fuhefangdaqidedaikuangenggao。suoyi，ruguoshiyonglianggewanquanxiangtongdefangdaqi
，qizengyidaikuanji(GBWP)為100 MHz，增益G = 1，那麼–3 dB帶寬可以提高約27%。增(zeng)益(yi)越(yue)高(gao)，效(xiao)果(guo)越(yue)明(ming)顯(xian)，但(dan)最(zui)高(gao)隻(zhi)能(neng)達(da)到(dao)特(te)定(ding)限(xian)值(zhi)。一(yi)旦(dan)超(chao)過(guo)限(xian)值(zhi)，可(ke)能(neng)會(hui)不(bu)穩(wen)定(ding)。兩(liang)個(ge)增(zeng)益(yi)分(fen)布(bu)不(bu)均(jun)時(shi)，也(ye)會(hui)出(chu)現(xian)這(zhe)種(zhong)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)情(qing)況(kuang)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)
，在(zai)兩(liang)個(ge)放(fang)大(da)器(qi)的(de)增(zeng)益(yi)均(jun)等(deng)分(fen)布(bu)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，可(ke)獲(huo)得(de)最(zui)大(da)帶(dai)寬(kuan)。采(cai)用(yong)上(shang)述(shu)值(zhi)（GBWP = 100 MHz
、G2 = 3.16
、G = 10）

，在總增益為10時，兩個放大器組合的–3 dB帶寬可以達到單個放大器的3倍。

 

這種說明相對簡單。增益均勻分布時，G2也會獲得與放大器1相同的有效增益。但是，每個獨立放大器的開環增益更高。增益較低時
，例如，從40 dB降至20db時
，兩個放大器都會在開環曲 線的低區域內運行（參見圖2）。如此
，與具有同樣增益的單個放大器相比，複合放大器可獲得更高帶寬。

 

圖2. 通過複合放大器擴展帶寬

 

直流精度和噪聲

 

在典型運算放大器電路中
，部分輸出會饋送到反相輸入。如此，可以通過反饋路徑來修正輸出誤差，以提高精度。圖1所示的組合也為放大器2提供了單獨的反饋路徑，雖然它也在放大器1 的反饋路徑中。整體配置輸出會因放大器2產生更大誤差，但在反饋給放大器1時，會修正這種誤差。因此
，可以保持放大器1的精度。輸出失調僅與第一個放大器的輸入失調誤差成正比，與第二個放大器的失調電壓無關。

 

zaoshengfenliangyeyiyang。tayetongguofankuidedaoxiuzheng，qizhongjiaoliuxinhaoyulianggefangdaqijidedaikuanyuliuxiangguan。zhiyaodiyigefangdaqijijubeizugoudaikuan，tajiuhuixiuzhengfangdaqi2的噪聲分量。至此，其輸出電壓噪聲密 度占主導地位。但是，如果超過了放大器1的帶寬
，那麼第二個放大器的噪聲分量開始占主導。如果放大器1的帶寬過高
，或者遠高於放大器2的帶寬，就會產生問題。這可能導致複合放大器的輸出中出現額外的噪聲峰值。

 

結論

 

tongguojianglianggefangdaqichuanlianzaiyiqi，keyijiangliangzhedechusetexingxiangjiehe，congerhuodeshiyongdangeyunsuanfangdaqiwufashixiandejieguo。liru
，keyishixianjuyougaoshuchugonglvhegaodaikuandegaojingdufangdaqi。tu1所示的示例電路使用了軌到軌放大器AD8397（–3 dB帶寬 = 69 MHz）和精密放大器ADA4091-2（–3 dB帶寬 = 1.2 MHz），將兩者組合得到的帶寬比單個放大器（放大器1）的帶寬要高2倍以上(G = 10)。此外
，將AD8397和各種精密放大器組合，還可以降低噪聲，並改善THDtexing。danshi
，zaishejizhong，haibixutongguoxiuzhengfangdaqipeizhilaiquebaoxitongdewendingxing。ruguokaolvsuoyoubiaozhun，fuhefangdaqiyekenengshiyongyugezhongyaoqiuyankedeguangfanyingyong。

 

作者

 

Thomas Brand

 

Thomas Brand於2015年10月加入德國慕尼黑的ADI公司，當時他還在攻讀碩士。2016年5月至2017年1月，他參加了ADI公司的現場應用工程師培訓生項目。之後在2017年2月yue，他ta開kai始shi擔dan任ren現xian場chang應ying用yong工gong程cheng師shi職zhi位wei，主zhu要yao負fu責ze工gong業ye大da客ke戶hu。此ci外wai

，他ta還hai專zhuan注zhu於yu研yan究jiu工gong業ye以yi太tai網wang，並bing為wei中zhong歐ou的de相xiang關guan主zhu題ti提ti供gong支zhi持chi。他ta畢bi業ye於yu德de國guo莫mo斯si巴ba赫he的de聯lian合he教jiao育yu大da學xue電dian氣qi工gong程cheng專zhuan業ye
，之zhi後hou在zai德de國guo康kang斯si坦tan茨ci應ying用yong科ke學xue大da學xue獲huo得de國guo際ji銷xiao售shou碩shuo士shi學xue位wei。

 

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