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[科普中国]-互阻放大器

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互阻放大器是在光电检测前置放大中常用的一种电路结构,是集成运放的一种,通过电阻增益和用户选择的带宽向电压转换放大器提供基于运算放大器的电流。其来源为 sc/ct 模块。

简介在互阻放大器中,输入信号是电流信号,输出信号为电压信号。与互阻放大器相对应的反馈拓扑结构称为电流混合电压采样拓扑结构,如图1(d)所示。由于其在输入端和输出端均为并联连接方式,因此这类反馈拓扑结构也称为并联一并联反馈。

图2(a)所示的反相运算放大器电路结构就是一个并联一并联反馈拓扑结构的示例。图2(b)所示是信号源诺顿等效后的电路图。1

互阻放大器模型如图3为放大器模型。在这种情况下,放大器的等效模型为电流控电压源。增益参数称为开环互阻增益,单位是欧姆,它是开环输出电压与输入电流的比值:

在任何放大器模型中,输入和输出的电阻是固定值。2

互阻放大器输出电流互阻放大器又称电流-电压转换器。图4所示电路产生一个与输入电流成比例的输出电压。输出电压为:

输出电压=-(输入电流×R)
此电路的增益为输出电压除以输入电流;也可简单地对R的值取负来求得(例如R为1kΩ,则增益为-1000)。3

互阻放大器的特性可选转换增益

可选拐角频率

电容式输入源补偿

可调功耗设置

可选输入参考电压

电流反馈运算放大器由双极型CFB构成的同相放大器仿真图如图5所示。图中,除R1、R2为外接反馈电阻,RL为负载电阻之外,其余元器件构成CFB的典型电路。

CFB的典型电路包括输入缓冲级,互阻放大级和输出缓冲级三个部分,电路各级均采用互补对称结构。具体地说,T1~T4构成输入缓冲级,其中,T3、T4的基极相连处为电路的同相输入端,具有高输入阻抗;T1、T2的射极连接处为电路的反相输入端,具有低输入阻抗.且反相输入端电压跟随同相输入端电压。T9~T14构成互阻放大器,Z为增益节点,其中T9~T11和T12~T14为互补的Wilson电流镜,将反相输入端的信号电流传送到Z点,利用Z点的高阻抗,将T1、T2的不平衡电流转换为电压Vz。T5~T8构成输出缓冲级,将Z点电压传送到输出端。4

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学