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前言
基础架构
CFB运算放大器拓扑结构的进步
前言
最近项目发现有震荡，发现是电流反馈型运放导致，所以对电流运放的知识做了全面的复习。
基础架构
现在，我们将详细考察高速运算放大器中非常流行的电流反馈(CFB)运算放大器拓扑结 构。如前所述，电路概念虽然出现在数十年之前，但要充分发挥这种架构的优势，需要采 用现代高速互补双极性工艺。 众所周知，在双极型晶体管电路中，在所有其他条件相同的情况下，电流的切换速度快于 电压。这构成了非饱和发射极耦合逻辑(ECL)和电流输出DAC等器件的基础。在电流开关 节点维持低阻抗有助于降低杂散电容的影响，这是高速运行状态下最大的危害因素之一。 电流镜很好地展示了如何在最少量的延迟下实现电流开关。
电流反馈运算放大器拓扑结构只是这些基本电流导引原理的应用。以上图1给出了简化的 CFB运算放大器。同相输入端为高阻抗，并通过互补发射极跟随缓冲器Q1和Q2直接缓冲 至反相输入端。注意，反相输出阻抗极低(一般为10至100 Ω)，这是低发射极电阻造成的(理 想状况下为零)。这是CFB与VFB运算放大器之间的一个基本差异，同时也CFB运算放大器 的一个特性，使其具有了某些特有的优势
Q1和Q2的集电极输出驱动着电流镜，而电流镜则将反相输入电流映射到高阻抗节点，分 别表示为RT 和CP 。高阻抗节点由一个互补单位增益发射极跟随器缓冲。从输出到反相输入 的反馈发生作用，强制反相输入电流归零，这就是电流反馈这个术语的由来。注意，在理 想状况下，对于零反相输入阻抗，该节点处不能存在小信号电压，只能存在小信号电流。 现在，考虑应用于CFB运算放大器同相输入端的一个正阶跃电压。Q1将立即将一个成比例 的电流送入外部反馈电阻，从而形成一个误差电流，而Q3则会将该误差电流映射至高阻 抗节点。在高阻抗节点处形成的电压等于该电流与等效阻抗之积。这个术语跨导运算放大 器正是源于此，因为传递函数为一个阻抗，而不是像传统VFB运算放大器那样，是一个无 单位的电压比值。 同时注意，传递至高阻抗节点的误差电流不受输入级尾电流的限制。换言之，不同于常规 VFB运算放大器，理想的CFB运算放大器中不存在压摆率限制。电流镜从电源按需提供电 流。在此基础上，负反馈环路强制使输出电压达到某个值，从而将反相输出误差电流 归零。
CFB运算放大器的模型如图所示，其中同时给出了相应的波特图。波特图是按对数-对数 比例尺绘制的，开环增益表示为一个跨导T(s)，其单位为欧姆。
CFB运算放大器拓扑结构的进步
传统电流反馈运算放大器使用电流镜，限制为一个单一的增益级。AD8011(以及该系列中 的其他成员)与传统CFB运算放大器不一样，采用二级增益配置，
在AD8011问世以前，完全互补型二增益级CFB运算放大器未达到实用水平，因为其功耗 过高。AD8011采用一种专利第二增益级，由一对互补放大器(Q3和Q4)构成。注意，这对 放大器并未作为电流镜连接，而是作为接地发射极增益级连接。电流源(I1和I2)的详细设 计以及其各自的偏置电流是二级CFB电路成功的关键；它们可以使放大器的静态功耗保持 于低位，同时却能为快速压摆期间所需要的宽电流偏移按需提供电流。二级放大器的另一 个优势是其总带宽较高(功耗相同)，这意味着较低的失真以及驱动较大外部负载的能力。 总结了一些常见的电流反馈运算放大器。这些器件是按电源电流降序排列的。
