一个近似轨到轨的大电流输出级仿真

         在《模拟电路设计手册晋级应用指南》图20.7,提供了一个大电流轨到轨输出级的电路,仿真电路如下:

         仿真电路省略了输出电流限制的两个三极管,具体的电路解释请参考书内的描述,这里仅记录两个有意思的内容。从仿真电路的DRV节点到OUT节点,如果省略掉该部分电路,就是一个反相放大电路,所以从DRV到OUT只是提供了电流放大功能。

         这里以仿真电路的标号进行描述。D1补偿Q1的VBE电压,然后Q1反相输出,控制Q2反相放大,输出电压范围就扩展到VCC与Q2的VCE(sat)的电压差,利用VCE(sat)很小(0.1V~0.2V)来实现近似的轨到轨输出,这里里忽略Re3的5欧电阻的影响。如果单纯的缓冲输出,需要输入比输出高一个VBE电压,而VBE通常很大(0.5V~0.7V),利用这种方式就实现了近似的轨到轨。

          第二个就是Q1和Q2的本地反馈补偿,即C1和R2串联之后与Rf1并联,实现局部反馈的相位补偿。LT1022的单位增益带宽在10MHz左右,具体频率增益曲线如下图所示。

              分立元件构成的两级反相放大,也就是同相放大,放大倍数为5倍左右,14dB,那么单位增益带宽就移动了到50MHz附近了。所以书中描写说“频率很高时,每个2KΩ的反馈电阻上的100pF-200Ω阻尼器可以极大的衰减增益,50MHz~100MHz范围内,消除局部寄生环路振荡”。这句话翻译的原文如下:

            总觉的译文有一点点别扭,不过不是太影响理解。100pF-200Ω串联的转折频率约为8MHz。将分立元件搭建的放大电路,等效为运算放大器来理解,则可以看到局部反馈的作用位置。

          另外需要说明的是“轨到轨”,不仅仅输出侧支持接近电源轨,输入侧也需要满足接近电源轨。最近在看一些分立元件的功率放大电路,温故知新,对原本学过的电路有了更深刻认识。从“书上什么都没有讲”到“书里竟然都讲了”,感触颇深。

 

            

posted @ 2023-09-03 11:56  颜秋哥  阅读(221)  评论(0编辑  收藏  举报