与常规的电压反馈运放相比,更需要确保这类器件的输出特征被正确地理解。通过增大输入过驱动电压能够得到额外的输出驱动能力。但是,当进行像在负载上维持一个稳态摆幅这样的失真很小的闭环工作时,却需要很小的输入过驱动电压(前面已经提到过<+/-20mV)。在输入过驱动电压很大的条件下指定的输出能力只能用于瞬态行为,此时输出尚未达到最终值,一旦输出达到最终值,输入过驱动电压就会下降到20mV以下。因此,当在稳态输出电流而不是瞬态行为十分重要的应用中,评估这类器件的性能时,需要注意输入过驱动条件。
电流反馈(CFB)运放的输出特征的测量方法与上面所给出的方法十分相似。图6显示了进行这一测量时所使用的设置。
图6:测量CFB运放的输出特征。
CFB的结构是由一个位于正向和反向输入端之间增益为1的缓存器构成的,电阻RG使得电流能够流过反向端口。设置VIN的值大于输入失调电压,电流就会从反向输入端口流出,并且输出会向正电源电压V+增长(即会尽可能地靠近V+)。像前面所解释的电压反馈(VFB)运放的情况一样,电流发生器Go会对一系列适合DUT的电流值进行扫描,得到输出提供电流能力与输出电压之间的关系。通过颠倒VIN的极性并将Go设置成向DUT的输出管脚提供电流,就能够确定接受电流能力。注意,对于CFB结构,输入过驱动电压对于输出特征的影响比VFB结构要小。
输出能力和运放的宏模型:
美国国家半导体公司向用户提供的Pspice宏模型,能够很好地预测运放的许多参数,输出特征是其中之一。对于我们一直在讨论的LMH66?2,图7给出了由美国国家半导体公司的Pspice模型所预测的输出特征。
在建立Pspice宏模型时,我们力图使图7中所示的模型曲线与图1中所示的典型的器件特性相符合。但是,仔细观察就会发现,图7中的曲线与图1中的典型特征曲线相比还是过于理想化。对于我们努力想要建模的参数来说,Pspice宏模型只能提供“有限的”精度。此外,通常而言,Pspice的输出电流模型,没有包括内置压摆率增强特性的器件中过度的输入过驱动电压会增强输出驱动能力的效应。
只要运放的宏模型中包括了这一行为,使用Pspice模拟能够直接快速地估计出一系列电阻负载上的输出电压摆幅(而不是像图7中显示的输出能力)。当LMH66?2工作于图1A所示的电路条件下,附录B中所示的Pspice仿真文件是一种得到一系列电阻负载上的最大输出摆幅的可行方法(电阻范围为60~100欧姆,步长为10欧姆)。图8显示了Pspice所产生的结果图。
从这幅图中,设计者能够直接读取所指定的不同负载的输出电压摆幅,并画出如图9所示的摆幅与负载的关系图。对于一个100欧姆的负载,将Pspice所预测的9.48V的摆幅(如图9所示)与前面的迭代分析所预测的8.75V(如表1所示)的摆幅进行比较。当将Pspice的结果与数据表上的典型规格进行比较时,出现大约8%的差距是很普遍的情况。
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