運算放大器穩(wěn)定性--RO 何時轉(zhuǎn)變?yōu)閆在寫“保持容性負載穩(wěn)定的六種方法”部分時發(fā)生了一件有趣的事情。我們選擇了具有“軌至軌”輸出的 CMOS 運算放大器并測量了 ROUT，但在高頻區(qū)域沒有環(huán)路增益，因而無法確定 RO。根據(jù) RO 測量結(jié)果，我們預(yù)測了在 1μF 容性負載情況下放大器“Aol 修正曲線圖”中第二個極點的位置。令我們大吃一驚的是，Tina SPICE 仿真在“Aol 修正”曲線圖進行 x5 處理時關(guān)閉了！基于先前的第一輪分析結(jié)果，這個錯誤完全超出了可以接受的限度，因而我們對放大器輸出阻抗進行了仔細研究。
本系列刊文的第 7 部分，即本部分將針對兩種最常用于小信號放大器的輸出拓撲重點討論放大器的開環(huán)輸出阻抗 ZO。對于傳統(tǒng)的雙極性射極跟隨器 (bipolar emitter-follower) 而言，放大器輸出級 ZO 性能良好，并且在整個放大器的單位增益帶寬范圍內(nèi)主要呈現(xiàn)為阻性 (RO)。然而，對于許多 CMOS 軌至軌輸出放大器而言，在該放大器的單位增益帶寬范圍內(nèi)，ZO 同時呈現(xiàn)容性和阻性。
本文并不針對“全 NPN 輸出”的雙極性技術(shù) (bipolar topology) 進行分析，其最常用于功率運算放大器，一種能夠提供從50mA 至超過 10A 電流的、在線性區(qū)域工作的放大器。
具備豐富的輸出阻抗知識非常重要，將有助于正確預(yù)測“Aol修正圖”，同時也是網(wǎng)絡(luò)綜合技術(shù)中用于穩(wěn)定放大器電路的基本工具。
雙極性射極跟隨器輸出放大器的 ZO
圖 7.1 顯示了射極跟隨器拓撲的典型雙極性輸出級。在此類型的輸出級中，RO（小信號、開環(huán)輸出電阻）通常是 ZO（小信號、開環(huán)輸出阻抗）的主要組成部分。對于既定的 DC 電流負載，RO 一般為常數(shù)。我們先分析一些射極跟隨器 RO 的經(jīng)驗法則，然后借助這些法則來預(yù)測不同DC 輸出電流值對應(yīng)的 RO。我們最后將用 Tina SPICE 仿真程序來檢驗預(yù)測值是否正確。