當(dāng)同時(shí)需要高 DC 精度和高帶寬時(shí)，可能難以實(shí)現(xiàn)。根據(jù)電路配置，有幾種有效的方法，包括構(gòu)建復(fù)合放大器，或在高速放大器周?chē)鷮?shí)現(xiàn)伺服環(huán)路。

對(duì)于反相電路配置，使用配置為積分器的運(yùn)算放大器的直流伺服環(huán)路最適合。對(duì)于同相電路，基于運(yùn)算跨導(dǎo)放大器 (OTA) 的直流伺服回路電路將是最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方式。這兩個(gè)電路如下圖 1 和圖 2 所示。

圖 1：用于反相放大器配置的直流伺服環(huán)路

圖 2：同相放大器配置的直流伺服環(huán)路

無(wú)論您是否要使用去耦電容，這兩個(gè)電路都是交流耦合的。我在這里用去耦電容表示電路，以強(qiáng)調(diào)等效電路將是交流耦合的。

伺服回路實(shí)際上去除了直流電壓并用參考電壓 (Vref) 代替它。系統(tǒng)的精度僅受伺服回路中使用的設(shè)備精度和回路速度的限制。在這兩個(gè)電路中，您必須平衡高通帶寬和伺服放大器的響應(yīng)時(shí)間。如果伺服放大器太快或信號(hào)變化太慢，信號(hào)將被伺服，對(duì)其完整性造成災(zāi)難性后果。在實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量之前，系統(tǒng)還將有一個(gè)初始穩(wěn)定時(shí)間。

對(duì)于基于積分器的電路，伺服放大器的輸出電壓增加與信號(hào)放大器的輸出直接相關(guān)。由于直流增益為 1-V/V，因此信號(hào)放大器的輸入將在輸出端看到。由 R4 和 C3 組成的低通濾波器將限制帶寬并最大限度地減少對(duì)信號(hào)放大器的噪聲貢獻(xiàn)。伺服放大器通常是精密放大器，例如OPA277或OPA333。

OPAx277系列精密運(yùn)算放大器取代了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)OP-177。它們提供更好的噪聲，更寬的輸出電壓擺幅，并且速度是靜態(tài)電流的兩倍。其特點(diǎn)包括超低偏置電壓和漂移、低偏置電流、高共模抑制和高電源抑制。單、雙和四版本具有相同的規(guī)格，以實(shí)現(xiàn)最大的設(shè)計(jì)靈活性。

OPAx277系列運(yùn)算放大器在±2-V至±18-V電源范圍內(nèi)工作，性能優(yōu)異。與大多數(shù)只在一個(gè)電源電壓下指定的運(yùn)算放大器不同，OPAx277系列是為實(shí)際應(yīng)用而指定的;單一限值適用于±5-V至±15-V電源范圍。當(dāng)放大器擺幅達(dá)到規(guī)定極限時(shí)，保持高性能。由于初始偏移電壓(±20μV最大值)非常低，通常不需要用戶調(diào)整。但是，單一版本(OPA277)為特殊應(yīng)用提供外部裝飾銷。

OPA277運(yùn)算放大器易于使用，并且不存在其他運(yùn)算放大器中發(fā)現(xiàn)的相位反轉(zhuǎn)和過(guò)載問(wèn)題。它們單位增益穩(wěn)定，并在各種負(fù)載條件下提供優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能。雙和四版本具有完全獨(dú)立的電路，即使在驅(qū)動(dòng)過(guò)度或過(guò)載的情況下，也能降低串?dāng)_并避免交互。

直到OPA615的 SOTA(采樣 OTA)的輸出，同相配置的 DC 伺服環(huán)路對(duì)積分器的行為相同。引腳 10 和 11 之間的電壓差將產(chǎn)生電流輸出，為 Chold 電容器充電。然后將產(chǎn)生的電壓饋送到另一個(gè) OTA。此 OTA 的 B 輸入(引腳 3)上出現(xiàn)的電壓作為電壓鏡像到 E 輸入，并通過(guò)電阻器 R E轉(zhuǎn)換為電流。電流最終鏡像到 C 輸出(引腳 12)并插入 OPA656 的反相節(jié)點(diǎn)。電流將繼續(xù)添加到該節(jié)點(diǎn)，直到引腳 10 和 11 上的電壓為零。

現(xiàn)在，為了增加一些復(fù)雜性，SOTA 可用于對(duì)特定時(shí)間進(jìn)行采樣，在此期間沒(méi)有信號(hào)達(dá)到某個(gè) DC 值，實(shí)際上是向上或向下移動(dòng)整個(gè)信號(hào)。在這種模式下，電路的行為類似于直流恢復(fù)電路。如果 SOTA 一直在采樣，則只能通過(guò)在引腳 10 上插入一個(gè) RC 濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn) DC 校正。這個(gè) RC 濾波器將具有與圖 1 中的 R4、C3 濾波器相同的效果。