解剖电流反馈运算放大器

之前我们讨论了VFOA（电压反馈运算放大器），现在来谈一谈CFOA（电流反馈运算放大器），其中包括性能分析。

压摆率和频率特性是CFOA的强项，其精度和CMRR（共模抑制比）则比VFOA差一些。 图1是一个CFOA，进一步的电路分析可验证上述结论。

图1：CFOA输入与缓冲器输入/输出相连会降低精度。

VP输入具有高阻抗，因为它连接到电压缓冲器的输入。VN输入具有低阻抗，因为它连接到同一个缓冲器的输出。CFOA和VFOA之间一个十分明显的区别是，VFOA有匹配的高输入阻抗，而CFOA输入阻抗的值不同。输入级精度要求匹配，CFOA要求制造商将工作于不同电流水平的两个NPN和两个PNP晶体管匹配。正常情况下，是没有办法将一个缓冲器的输入和输出级匹配的，因此不会通过匹配来获得高精度。此外，高频放大器一般不需要高精度，因为信号通常经过交流耦合，很弱，而且直流成分没有意义。跟VFOA一样，这种放大器的电流镜会产生跨阻，它没有增益。跨阻与增益功能相同，因此，精度必须通过跨阻除以误差项来得到。而且，尽管通过该步骤可以使输入失调电压达到毫伏级，但却很少能达到微伏级。

CFOA最常见的工作模式是同相放大器，因为反相输入阻抗很低。你可以将CFOA用作差分放大器，但此模式会导致CMRR较差，因为输入电压偏移和输入阻抗不能很好地匹配。CFOA的精度和CMRR较差，适合不要求精度和CMRR的应用。

CFOA本质上是由一个电流镜隔开的两个电流缓冲器。电流缓冲器速度很快，电流镜也相当快，因此CFOA是具有高增益带宽的高速器件。压摆率在CFOA内不受限制，因为可用于CC充电的电流不受限制。当输入电压摆幅较大时，它将迫使大电流进入电流镜，从而得到更大的镜电流来提高压摆率。提高压摆率的另一个特点是，输入电流可以从VN输入，经过反馈电阻，流入负载。输入缓冲器速度很快，因此反馈电流几乎是瞬时的，从而使初始摆率较高。 表1比较了电流反馈放大器和电压反馈放大器。

（原文刊登于ASPENCORE旗下EDN英文网站，参考链接：Anatomy of a current-feedback op amp，由Jenny Liao编译。）

END