ZHCAEM0 October   2024 OPA593

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2电流提升器，推挽式拓扑输出特性
    1. 2.1 开环输出阻抗
    2.     7
  6. 3各种电流提升器配置
    1. 3.1 互补 MOSFET 与 BJT 电流提升器的比较
  7. 4稳定驱动 1μF 容性负载 (CL) 的功率放大器设计
    1. 4.1 驱动阻性负载的运算放大器
    2. 4.2 驱动容性负载的运算放大器和挑战
    3. 4.3 开环交流稳定性分析 - 使用 DFC 补偿 CL 影响
    4. 4.4 闭环稳定性响应 - 小信号阶跃瞬态分析
    5. 4.5 双反馈补偿中 Riso 对频率响应的影响
    6. 4.6 DFC 技术总结
  8. 5针对 1μF 容性负载稳定 OPA593 和达林顿电流提升器
    1. 5.1 开环交流稳定性分析 - 驱动 1μF CL 的复合运算放大器
    2. 5.2 闭环稳定性响应 - 复合运算放大器阶跃瞬态分析
  9. 6复合放大器的有效 BW 和阶跃时间响应
  10.   21
  11. 8总结
  12. 9参考资料

2.1 开环输出阻抗

在该设计中，电流提升器配置为具有单位增益缓冲功能的互补推挽达林顿拓扑。图 2-1 和图 2-2 展示了开环输出阻抗由施加到晶体管基极的小偏置电压进行调节。正向偏置 NPN 晶体管 (T1) 的基极-发射极结使提升器能够拉取正电压和电流，而正向偏置 PNP 晶体管 (T2) 使其能够灌入负电压和电流。偏置电压直接影响开环输出阻抗；较高的偏置电平会产生较低的输出阻抗，如方程式 1 所示。

方程式 1. ro≈ VAIC  →  ZCE= rop  × ronrop + ron   → ZCBO= ZCE∥RL

其中，

  • ro 表示 BJT 的输出阻抗
  • VA 表示早期电压
  • IC 表示双极集电极电流
  • Rop 表示 NPN 的开环输出阻抗
  • RON 表示 PNP 的开环输出阻抗
  • ZCE 表示互补达林顿对的并联输出阻抗
  • ZCBO 表示整体并联开环输出阻抗

当 NPN 晶体管 (T1) 基极-发射极结正向偏置时，电流提升器在输出端拉取正电压和电流。图 2-1 展示了开环输出阻抗，其中显示 ZCE∥RL 的结果小于 1Ω。

相反，当 PNP 晶体管 (T2) 的发射极-基极结正向偏置时，电流提升器在输出端灌入负电压和电流。图 2-2 展示了开环输出阻抗，其中 ZCE∥RL 产生了相似的结果。组合开环输出阻抗在高达 1MHz 的频率范围内保持一致。

T1 正向偏置的开环输出阻抗 (ZCBO)图 2-1 T1 正向偏置的开环输出阻抗 (ZCBO)
T2 正向偏置的开环输出阻抗 (ZCBO)图 2-2 T2 正向偏置的开环输出阻抗 (ZCBO)

BJT 晶体管的正向偏置电压直接影响开环输出阻抗；较高的偏置电压会降低输出阻抗。推挽互补 BJT 驱动器的开环输出阻抗主要受 NPN (rop) 和 PNP (onr) 晶体管的输出电阻 (or) 以及负载电阻 (LR) 的影响。达林顿电流提升器的开环输出阻抗与 RL 并联运行，如方程式 1 所示。