0 引言

　　在一些驅(qū)動(dòng)電路中,，有些器件特性與電流成線性關(guān)系,，為電流型驅(qū)動(dòng)器件。這些器件(如半導(dǎo)體激光器)在不適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件下,，可能會(huì)造成性能的急劇惡化乃至失效(如有些激光器在極短時(shí)間內(nèi)的電流過沖都就有可能導(dǎo)致激光器損壞),。因此，在應(yīng)用運(yùn)放反饋回路的基礎(chǔ)上,，不僅要保證電流的線性度,，而且還要消除階躍過程中的過沖問題。本文通過電流驅(qū)動(dòng)負(fù)載,，設(shè)計(jì)了一種具有快速響應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)電流電路,，同時(shí)采用PSPICE里的實(shí)際模型對電路進(jìn)行了仿真，仿真響應(yīng)時(shí)間為百 ns,。故該電路的設(shè)計(jì)對高速網(wǎng)絡(luò)中有一定的參考價(jià)值,。

　　1 電壓轉(zhuǎn)電流的理論分析

　　由集成運(yùn)放搭建的反饋電路一般均可用圖1所示的方框圖來表示，可根據(jù)輸出信號(hào)為電流和電壓以及反饋信號(hào)為電壓電流來進(jìn)行分類(可分為四類),。本電路采用電流串聯(lián)負(fù)反饋的形式,，其輸入和輸出阻抗為：

　　其中Ri、R0是基本放大器的輸入,、輸出電阻,；A是負(fù)載為RL時(shí)基本放大器的增益，AS|RL=0分別是短路時(shí)的基本放大器的源增益,，其中,，。這里所指的基本放大器均應(yīng)包括反饋網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng)電阻,。由公式可見,，電流串聯(lián)具有跨導(dǎo)放大器的特性，即具有較高的輸入阻抗和輸出阻抗,。

　　2 用PSPICE建立仿真電路

　　圖2所示是一種電壓轉(zhuǎn)電流的電路圖,，電路中的運(yùn)放和三級管都是使用常規(guī)產(chǎn)品型號(hào)。采用的運(yùn)放為高速運(yùn)放,，三極管為高頻率器件,，兩者的高頻率配合使得該電壓轉(zhuǎn)電流電路能夠有更快的響應(yīng)速度以及更高的帶寬。由運(yùn)放的虛短和虛斷特性以及R1=R2,，R5=R6可以推出負(fù)載電流和電壓的關(guān)系為：

　　圖2中的Cl為補(bǔ)償電容,，用于消除電路所產(chǎn)生的過沖。R7和R8為限流電阻,，可用于保護(hù)三極管,，R4為實(shí)際電路中假設(shè)的負(fù)載。設(shè)輸入電壓為上升下降時(shí)間均為20 ns的脈沖,，因此,，可對圖2電路進(jìn)行仿真,。

　　3 仿真結(jié)果

　　若取R5為1 kΩ，R1為470 Ω,，R3為O．5 Ω,，其所得到的理論電流為I=0．94U。當(dāng)輸入為O．5 V時(shí),，其仿真結(jié)果如圖3所示,，可以看出，該方式下,，在上升和下降過程中會(huì)產(chǎn)生震蕩過沖,，且電流越大，過沖越嚴(yán)重,。而在2腳與6腳之間增加補(bǔ)償電容時(shí),，過沖消除，此時(shí)的仿真結(jié)果如圖4所示,。當(dāng)改變輸入電壓時(shí),，其輸出也與理論基本接近，而且具有更好的線性關(guān)系,，此時(shí)的仿真結(jié)果如圖5所示,，其電流接近1 A。

　　從上述這些仿真結(jié)果可以看出,，該電路具有較快的上升和下降時(shí)間,，其數(shù)值接近100 ns。

　　4 結(jié)束語

　　本文介紹了一種可實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的V／I電路的設(shè)計(jì)方法,，該電路采用合理的補(bǔ)償電容來消除電路中的過沖,，其響應(yīng)時(shí)間為百ns級，而且可以加大驅(qū)動(dòng)電流,?？捎糜隍?qū)動(dòng)電流型負(fù)載器件,。仿真電路采用PSPICE中的實(shí)際器件模型,，因而更接近實(shí)際搭建的電路，因此,，該方法對驅(qū)動(dòng)高速電流型負(fù)載有一定的實(shí)際應(yīng)用參考價(jià)值,。