对增益大于等于10时保持稳定的放大器进行补偿以在较低增益下工作

本文说明如何补偿一个增益为9倍以上时通常保持稳定的放大器（如 ADA4895-2），以使其在增益低至2时工作，提供比等效内部补偿放大器更高的压摆率和更快的建立时间。本文将提出两种方法并突出每种电路的优缺点。

ADA4895-2与ADA4896-2、ADA4897-1和ADA4897-2同属一个系列，是一款双通道、低噪声、高速、电压反馈、轨到轨输出型放大器。它在增益为10时可保持稳定，增益带宽积为1.5 GHz，压摆率为940 V/µs，0.1%建立时间为26 ns，10 Hz时1/f噪声为2 nV/√Hz，宽带噪声为1 nV/√Hz，2 MHz时无杂散动态范围为−72 dBc。这款器件采用3 V至10 V电源供电，每个放大器的静态功耗为3 µA。

图1. 方法1：补偿ADA4895-2实现增益为+2时保持稳定

方法1如图1所示，在反相输入端增加一个简单的RC电路（R_C = 28 Ω 且 C_C = 56 pF），且反馈电阻并联一个反馈电容(C_F = 5 pF)。该电路在高频时的噪声增益为+9，在谐振频率(1/2πR_CC_C = 100 MHz)以下的频率时噪声增益为+2。虽然高频时的噪声增益接近+9，但只要由R_O 和 C_L构成的低通滤波器能够阻隔高频成分，总输出噪声就能保持在低水平。这种情况下，放大器可以在增益为+2时工作，而总输出噪声则非常低(3.9 nV/√Hz)。

可以扩展这种配置以支持+2到+9之间的任何增益。表1显示了各种增益设置的元件值和总宽带输出噪声。

表1. 用于增益低于+10的元件值，R_T = R_O = 49.9 Ω

¹完整的总噪声公式见下文。

图2. 方法2：补偿ADA4895-2实现增益为+2时保持稳定

方法2如图2所示，在反相输入端与同相输入端之间增加一个电阻(R₁ = 28 Ω)，将放大器的噪声增益提高到+9。R₁上无电压，因而无电流通过其中。因此，R₁与同相输入端并联所得的输入阻抗仍然非常高。输入至输出信号增益等于1 + R_F/R_G，本例中即为+2。补偿电路未使用电容，因而不存在频率依赖性。这意味着，与第一种方法相比，低频时的宽带输出噪声始终较高。

可以扩展这种配置以支持+2到+9之间的任何增益。表2显示了各种增益设置的元件值和总宽带输出噪声。

表2. 用于增益低于+10的元件值，R_T = R_O = 49.9 Ω, C_L = 120 pF