同時要求高 DC 精度與高帶寬,,實施起來可能會很困難。我們可根據(jù)電路配置,,提供幾種有效方法,,包括構(gòu)建復(fù)合放大器或?qū)嵤┗诟咚俜糯笃鞯乃欧h(huán)路等。
對于反相電路配置,,最好實施使用運算放大器(配置成積分器)的 DC 伺服環(huán)路,。而對于正相電路而言,最簡單的方式就是實施一個基于運算跨導(dǎo)放大器 (OTA) 的 DC 伺服環(huán)路,。這兩種電路視圖分別見圖 1 和圖 2,。
圖 1:反相放大器配置的 DC 伺服環(huán)路
圖 2:正相放大器配置的 DC 伺服環(huán)路
無論用戶是否希望使用去藕電容,這兩種電路都屬于 AC 耦合電路,。我在這里講的是支持去耦電容的電路,,以強(qiáng)調(diào)等效電路是 AC 耦合。
有效伺服環(huán)路可去除 DC 電壓,,并可使用參考電壓 (Vref) 取而代之,。系統(tǒng)精確度只受伺服環(huán)路中所使用器件的精度以及環(huán)路速度限制。在這兩種電路中,,用戶都必須在高通帶寬與伺服放大器響應(yīng)時間之間取得平衡,。如果伺服放大器速度過快或信號變化速度過慢,被伺服的信號將受到嚴(yán)重的信號完整性影響,。此外,,系統(tǒng)還將在實現(xiàn)精確測量之前,提供初始建立時間,。
對于基于積分器的電路,,伺服放大器輸出電壓增加與信號放大器輸出息息相關(guān)。由于 DC 增益為 1-V/V,,信號放大器的輸入輸出隨后將相等,。R4 與 C3 構(gòu)成的低通濾波器會限制帶寬,最大限度降低帶給信號放大器的噪聲,。伺服放大器通常是 OPA277 或 OPA333 等高精度放大器,。
正相配置的 DC 伺服環(huán)路性能與積分器相同,,支持可達(dá) OPA615 采樣 OTA (SOTA) 的輸出。引腳 10 與 11 之間的電壓差將生成能夠為 Chold 電容器充電的電流輸出,。所產(chǎn)生的電壓隨后將饋送至另一個 OTA,。該 OTA B 輸入端(引腳 3)出現(xiàn)的電壓能夠以電壓方式鏡像至 E 輸入端,并通過電阻器 RE 轉(zhuǎn)換為電流,。該電流最終可鏡像至 C 輸出端(引腳 12),,并插入 OPA656 的反相節(jié)點。電流不斷增加至該節(jié)點,,直到引腳 10 和 11 上的電壓差為零,。
目前對于某些更為復(fù)雜的電路,SOTA 可用來采樣特定時間,,在此期間沒有信號達(dá)到某個 DC 值,,實際是在將整個信號進(jìn)行上下移位,。在這種模式下,,該電路將發(fā)揮 DC 恢復(fù)電路作用。如果該 SOTA 一直在采樣,,那么只有在引腳 10 上插入一個 RC 濾波器才能實現(xiàn) DC 校正,。這個 RC 濾波器的作用與圖 1 中 R4C3 濾波器相同。