由原理图可知，运算放大器 U1（THS3491 电流反馈放大器）是一个信号路径放大器，可根据信号源 VG1 提供的输入信号驱动高达 50Vpp 的输出。该放大器配置为 10V/V 的同相增益。该闭环增益是根据简单关系 Av = 1 + (R2/R1) 建立的。当然，50Vpp 超过了 THS3491 建议的 32V 最大电源额定值，以及 33V 的绝对最大（故障情况）电源额定值。请注意，这些额定值适用于电源引脚上的差分 电压，而不是相对于接地的绝对幅度。

因此，其他两个 THS3491 运算放大器 U2 和 U3 的作用是跟踪 U1 的输出并将其电源电压与输出电压一起上下移动。该技术允许更宽的输出摆幅，同时始终将电源轨保持在建议的差分 额定值范围内。

Vs+ 和 Vs– 是电路板的两个主电源，建议分别以 +32V 和–32V 的电压运行。图 2-2 显示了在采用单电源配置时 THS3491 运算放大器 U2 和 U3 如何连接到 Vs+ 或 Vs– 和接地。Vcc 和 Vee 用于指定信号放大器 (U1) 的自举电源引脚，因为这些电源相对于输出电压摆幅是可变的。

U2 和 U3 的输出引脚主动驱动 U1 的 Vcc 和 Vee 电源引脚，提供其静态电流以及输送到其负载的电流。U2 和 U3 均作为电压跟随器连接，增益为 1V/V。U2 和 U3 的输入电压分别由 U1 的变化输出电压、电阻分压器 R6、R7 和 R8、R9 以及电源引脚 Vs– 和 Vs+ 决定。分压器连接在主电源引脚和输出之间，因此可以通过以下公式得出电源调制放大器（VinU2、VinU3）的输入：

这些相同的公式可随时用于确定 U1 的电源电压，因为 U2 和 U3 被配置为同相缓冲器以驱动 U1 的电源，如Equation3 和Equation4 所示。

实际上，由于构成分压器的电阻器的容差以及 THS3491 失调电压，通过Equation1 至Equation4 得出的值会略有不同。该差异相对较小，因为使用了 1% 电阻器，并且典型失调电压仅为 1mV，因此为简单起见，不考虑这些误差。此外，THS3491 具有约 80dB 的高电源抑制比 (PSRR)，这有助于在 U1 的电源电压跟随其输出电压时尽可能减小以输出为基准的失调电压变化。

图 2-2 显示了设计中不同节点处出现的直流电压。在这种情况下，Vs+ 和 Vs– 电源分别设置为 ±32V，施加到 U1 的输入为 0V。U1 的输出接近 0V，偏差量为由 U1 在 10V/V 的增益下产生的以输出为基准的失调电压 (Voso)。各自的 Vs+ 和 Vs– 电源电压与 0V 输出之间的差值通过电阻分压器除以 2，将 VinU2 建立为 16V，将 VinU3 建立为–16V。根据缓冲器配置，U2 的输出为 16V，U3 的输出为 –16V，这两者之间的差值为 +32V。这是出现在 U1 电源引脚上的电压 (Vcc – Vee)。

图 2-3 再次显示了向 U1 施加正输入电压的电路。这对应于正弦波或方波正半个周期内的电路行为。在这种情况下，在 U1 的输入端施加 2V 的电压，由于 +10V/V 的增益配置，从而在输出端产生 20V 的电压。这会增加分别由Equation1 和Equation2 定义的 U2 和 U3 的输入电压。插入前述的值，这些公式在 U2 上产生 26V 的输入，在 U3 上产生–6V 的输入。将这些结果扩展到Equation3 和Equation4，很明显，放大器 U1 在 +26V 和 –6V 的不平行电源电压下运行，因为两个电源电压都恰好升高了输出电压增量的一半。请注意，U1 电源引脚上的差分电压会保持在 32V，这与数据表中的建议工作条件一致。

图 2-4 再次显示了该示例，其中向 U1 施加了负输入电压，这对应于正弦波或方波的负半个周期。在这种情况下，在 U1 的输入端施加 –2V，从而在输出端产生 –20V。这会降低分别由Equation1 和Equation2 定义的 U2 和 U3 的输入电压，在 U2 上产生 6V 的输入，在 U3 上产生 –26V 的输入。将这些结果扩展到Equation3 和Equation4，现在放大器 U1 在 +6V 和 –26V 的不平行电源电压下运行，因为两个电源电压都恰好下降了输出电压减量的一半。与前一种情况一样，U1 电源引脚上的差分电压保持一致的 32V。

图 2-5 显示了电路共模输入范围内输出和电源节点的电压摆幅。最大电压输出摆幅由电源调制放大器的输入共模余量和驱动器放大器的输出电压余量定义。理论上，该设计可在整个过程中产生高达 52Vpp 的可靠输出，但本文档将重点介绍 50Vpp 输出，因为这是设计目标（表 1-1）。

图 2-6 再次以 1MHz 正弦输出在时域中显示了该数据。该数据是使用 TINASpice 仿真工具生成的，显示了电源轨 Vcc 和 Vee 如何跟踪输出电压摆幅。