2.理想模型

在理解電壓反饋運(yùn)放的工作模型時(shí)，理想電壓反饋模型是一個(gè)很有效工具。圖1 (a)所示為理想電壓反饋模型，而圖l(b)所示則為理想電流反饋模型。

對(duì)于電壓反饋運(yùn)放，有：

3.帶有反饋的理想模型

在理想模型中引入負(fù)反饋，如圖2 (a)和圖2(b)所示，就變成了同相放大器，對(duì)于電壓反饋運(yùn)放而言，當(dāng)引入負(fù)反饋時(shí)，那么負(fù)反饋?zhàn)罱K會(huì)使誤差電壓Ve為零。同理，在電流反饋運(yùn)放中采用負(fù)反饋時(shí)，負(fù)反饋?zhàn)罱K會(huì)使誤差電流為0，這也是電流反潰這個(gè)術(shù)語(yǔ)的由來(lái)。

對(duì)于上面的兩個(gè)電路，其傳輸函數(shù)描述的都是Vo和Vi之間的關(guān)系。

對(duì)于以上兩個(gè)電路，增益都可以看做是1+R2/R1的函數(shù)，兩式的右邊第二項(xiàng)被看作是誤差項(xiàng)。對(duì)于電壓反饋，如果AF足夠大(理想情況A為無(wú)窮大)，則誤差項(xiàng)可以忽略。同樣，對(duì)于電流反饋，如果Zt足夠大(理想情況Zt為無(wú)窮大)，則誤差項(xiàng)也可以忽略。

由以上對(duì)比可知，理想電流反饋運(yùn)放和電壓反饋運(yùn)放的差別很小。

4.頻率相關(guān)增益模型

運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)增益，即電壓反饋中的a,也叫A,電流反饋中的Zt，在真實(shí)環(huán)境中都是與頻率相關(guān)的參數(shù)。圖3中，在圖1所示的理想模型上加入了一些額外的影響帶寬的器件，關(guān)于此模型的推導(dǎo)將在后續(xù)推文中給出。

同樣，這里需要采用前面的方法來(lái)求解表征輸入/輸出關(guān)系的系統(tǒng)轉(zhuǎn)移函數(shù)。

5.頻率相關(guān)的反饋模型

在運(yùn)放的頻率模型中加入如圖2所示的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)，就得到了同相放大器，如圖4所示，

電壓反饋同相運(yùn)放的傳輸函數(shù)：

電阻R2阻值決定了運(yùn)放的-3dB帶寬和截止頻率，電阻R1的阻值決定其增益。因此，對(duì)于電流反饋運(yùn)放的增益和帶寬是相互獨(dú)立的。

圖5 (a)所示為電壓反饋運(yùn)放模型的增益和頻率特性的波特圖(Bode plot)，圖5 (b)所示為電流反饋運(yùn)放模型的增益和頻率特性的波特圖。

6.電流反饋運(yùn)放(CF)應(yīng)用電路

CF運(yùn)放與VF電壓反饋運(yùn)放在應(yīng)用電路上是相似的，主要注意反饋電阻R2(一般也叫Rf)的選取直接影響閉環(huán)帶寬和電路穩(wěn)定性，不能任意選擇，一般按廠家推薦值選擇，不要偏離推薦值太遠(yuǎn)，另外在反饋回路上不要使用電容直接將輸出連接到反相輸入：

7.總結(jié)

電壓反饋運(yùn)放是一個(gè)電壓放大器，其開(kāi)環(huán)增益為a(f)，而電流反饋運(yùn)放為一個(gè)互導(dǎo)倒數(shù)放大器，其開(kāi)環(huán)增益為Zt(f)，。負(fù)反饋對(duì)于兩種放大器的效果都是一樣的，都使輸入為0，即Ve->0和ie->0。這也是它們得名為電壓反饋和電流反饋的原因。當(dāng)配置為帶負(fù)反饋的同向放大器時(shí)，它們都能獲得電壓增益，具體增益由反饋網(wǎng)絡(luò)決定。具體而言，兩種放大器的開(kāi)環(huán)增益分別為a(f)和Zt(f)，都是和頻率相關(guān)的，且都限制了工作的帶寬。

對(duì)于電壓反饋運(yùn)放而言，其在正常工作的頻帶內(nèi)，增益帶寬乘積是一個(gè)常數(shù)。而對(duì)電流反饋放大器而言，其增益和帶寬卻是相互獨(dú)立的，可以通過(guò)設(shè)定電阻R1和R2的值得到不同的增益和帶寬。

電壓反饋運(yùn)放的主要優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定的單位增益，所以設(shè)計(jì)者不必為了得到穩(wěn)定的增益而花費(fèi)心思去構(gòu)建補(bǔ)償電路。但是，也正是這一點(diǎn)限制了其工作帶寬，也限制了放大器的應(yīng)用場(chǎng)合。

對(duì)于電流反饋運(yùn)放，它的穩(wěn)定性由負(fù)反饋電阻R2決定。,想維持電路的穩(wěn)定，R2必須大于一個(gè)最小值，與之對(duì)應(yīng)，有一個(gè)最大的工作帶寬?；谏鲜鲈颍绻麑⒁粋€(gè)緩沖放大器的輸出短接到負(fù)反饋的輸入(即R2=0)時(shí)，電流運(yùn)放電路就會(huì)振蕩。而且，在作積分器和低通濾波器應(yīng)用時(shí)，應(yīng)該慎重考慮負(fù)反饋中的電容。