基于MAX7456的字符叠加系统设计

1、基于max7456的字符叠加系统设计反馈的结构与反馈大不相同。电流反馈十分适合用于高速信号，由于它没有基础增益带宽积的限制，同时也因为其固有的线性度。电流反馈运算的带宽稍微受到增益的约束，但不像电压反馈器件那么严峻。再者，压摆率并非受到内部偏置电流的限制，而是受到晶体管自身速度的限制。这样在给定偏置电流的条件下可以用法更快的压摆率，而不必采纳正反馈或其它压摆率提升技术。电流反馈有一个输入缓冲器，而不是一个差分线对。输入缓冲器普通是一个射极尾随器或其它类似的东西。非反相输入的阻抗很高，而缓冲器的输出(作为放大器的反相输入)则是低阻抗。相比之下，电压反馈放大器的两个输入端都为高阻抗。电流反馈运算放

2、大器的输出是电压，并且它与流出或流入运算放大器反相输入端的电流有关，两者的关系满足一个复杂的函数，名为互阻抗 z(s)。直流下的互阻抗值很大，并且与电压反馈运算放大器相像，会随频率的增强而单极滚降。图 1 - z(s) 与反馈电 阻 rf.电流反馈运算放大器有可调带宽和可调节的稳定度。反馈设定了闭环动态范围，并且会同时影响带宽和稳定度。电流反馈的一个最大优点就是有很好的大信号带宽。基于反馈电阻的应用,有很高的压摆率和可调带宽，使器件的大信号带宽十分临近于小信号带宽。并且，因为固有的线性度，高频大信号时也可以获得低的失真。为什么 rf 值如此重要?反馈电阻的闭环特性使我们能够避开固定增益带宽的限

3、制。这可以通过降低反馈电阻的值来实现，这样可以在提高增益的同时保持回路高增益。图 2 - rf 对频率响应的作用图 2 是一个宽带视频放大器的实例。可以看到转变反馈电阻时带宽的变幻状况。在曲线最右端 rf 等于 200 ，可以看到频率响应有相当大的尖峰。尖峰幅度几乎有 1/2 db。该曲线亦有最大的带宽。当反馈电阻减小时，尖峰也进一步增强。电阻减小至 200 以下则很可能在脉冲响应上浮现糟糕的振铃，假如电阻过低则会浮现振荡。可以看到，rf=300 时的曲线和增益都相当平坦。并且与多尖峰的频响曲线相比，仍然能够保持不错的带宽。因此，我们无需放弃太多的带宽也能得到很好的稳定性。此外，当反馈电阻进一

4、步增强时(例如 500 )，就可以缩窄频响范围。假如某个应用只需要 50 -60mhz 带宽，超出这个范围就会增强噪声，则可以用修改反馈电阻的方法调节频响范围。图 3 lmh6175 视频放大器，rf 对增益的作用图 3 出自同一器件的数据表。图中显示的是建议用于给定非反相增益的反馈电阻值。从图中可以看到，当增益为 1 时，需要 1k 的反馈电阻才干得到最佳性能。这是由于回路增益十分高，因此需要用一支较大的电阻举行中和。这是与电压反馈结构的主要差异。电流反馈放大器不能用于输出端对反相输入端短路的结构。数据表中最常用的电阻是针对增益为 2 的状况。但是，从图 2 可以看到，终于采纳的实际 电阻值

5、有相当的灵便性。数据表建议值只是可选范围的中间值。再回归看图 3。在增益为 4 时，rf 降低至 150 。增益设定电阻现在惟独 50 ，因此，我们现在的情况是：输 入缓冲电阻值与增益设定电阻值基本相同。这样会降低运算放大器的闭环互阻，并且在增益增大时开头限制带宽。在增益为 7 时，我们仍用法 300 反馈电阻。在这个增益下，我们不指望能得到电流反馈部件提供的带宽，并且，当增益高至 7 以上时，带宽随之下降，这十分像一个电压反馈的特点。另外还应注重，虚线部分表示的是：按照反相输入电阻或者放大器的稳定度，应当用于某款运算放大器的最低反馈电阻值。两种因素之一限制了可用反馈电阻的数量。板布局电流反馈

6、运算放大器要认真考虑的一个问题就是电路板布局，这也普遍适用于全部高速电路。电源旁路的布放需要十分逼近器件，普通要小于 3mm。电容需要两种，一种是较大的电解电容，它们可以略微离器件远些;另一种是小型的瓷片旁路电容，它要紧紧挨着相关器件。小型瓷片旁路电容为极高速瞬变提供能量，并且完成器件旁的电源去耦任务。这些电容中的任何负载都会降低其作用效果。大家可能都知道要用法尽量大面积的电源、地层，从而为地电流和电源电流提供低阻抗路径。但是，还要注重去掉输入/输出引脚附近的电源、地层，这样可以削减这些引脚的寄生电容。反相输入引脚与反馈电阻对沟通地的容抗要尽可能地小。另外，任何运算放大器的输入端也要有最小的容

7、抗。 尽量用法表面贴装元器件。由于它们的寄生电容最低。走线要短，如不能则可用法可控阻抗，则要在输入/输出引脚作传输线的双端终结。图 4 寄生电容，1pf 反相入，1pf 出图 4 显示的只是少量寄生输入、输出电容对一个电流反馈运算放大器的作用。绿线是抱负曲线。红线是由寄生电容而得到的尖峰频率响应。图 4 中反相输入端的寄生电容为 1pf，输出端也是 1pf。可以用增强反馈电阻的方法，抵消这少量的寄生负载。这也是电流反馈运算放大器的另一个优点。但是，假如电路板布局太差，即使采纳了很大的反馈电阻，也会浮现尖峰甚至产生振荡。驱动容性负载图 5 绝缘电阻与容性负载这是运算放大器中常用的一种技术，可以应

8、用于电压反馈和电流反馈两种状况，用于将容性负载(特殊是十分小的阻性负载)与电容输出隔离开来，例如驱动一个高速模数转换器。在运算放大器和容性负载间加一个 riso 电阻。图中曲线显示了按照电容大小而建议用法的 riso 值。图中是基于一支 1k 的阻性负载。假如 rl 较小，则 riso 的值也可以较小。另一种办法是将 riso 放在反馈回路内(图中未显示)。除了图中将 rf 置于 riso 和放大器之间的办法以外，还可以将 rf 衔接到隔离电阻的输出端。这样保持了增益的精确性，但会丧失隔离电阻上的部分电压摆幅。降低系统噪声当用电流反馈运算放大器建立一个系统时，要举行设计规划，使输出噪声为最低。

9、这在建立一个中放或低频放大器时尤其重要。如前所述，其中一项工作是要保证有低的频响尖峰。用推举的反馈电阻值就可以做到这一点，有时还可以按照需要提高反馈电阻值。另一件要注重的事是沟通耦合。同样，可以采纳一个只允许所需频率通过的，将实用带宽以外的全部噪声切掉。最大增益电路块要尽量放在前面。增益越靠前，则对后面信号造成影响的噪声就越少。另外，也要把噪声最低的增益元件放在电路最前面。普通来说，应从低噪声放大器(如砷化镓元件)或极低噪声的分立元件获得增益。尽量避开采纳大阻值源电阻。由于电阻增强的热噪声与电阻值成正比。电流反馈的注重事项假如你正在寻觅一款可与电压反馈相比的电流反馈放大器，务请铭记下列注重事项

10、：在电流反馈时，输入偏移电流不会抵消。它不是一个对称电路，因此两个电流间不存在固有的平衡。普通状况下，有较高输入阻抗的非反相输入端的输入偏置电流较小，而作为射极尾随器输出的反相输入端偏置电流较大。一款电流反馈器件上的失调电压可以举行匹配，使之变得很小，但不会为零。这不是一种自然的平衡，因此，一款电流反馈运算放大器的偏移电压指标不会好到与电压反馈设计一样的水平。缓冲结构需要一个反馈电阻。即使在缓冲结构中有现成的电压反馈放大器电路布局，也不能挺直拿来就用，而需要对电流反馈部分作改动。最后，反馈回路中的电容会造成不稳定。较高频率的任何元件都会降低反馈至反相输入端网络的阻抗，随着反馈阻抗值的下降，会造成频响