СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ БЫСТРОДЕЙСТВИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ «ПЕРЕГНУТОГО» КАСКОДА
Ключевые слова:
Операционный усилитель, максимальная скорость нарастания выходного напряжения, «перегнутый» каскод, нелинейная коррекция, нелинейные параллельные каналы, дифференцирующие цепи коррекцииАннотация
Предлагаются три схемотехнических приема, обеспечивающих (при одновременном
использовании) повышение более чем на два порядка максимальной скорости нарастания
выходного напряжения (SR) микроэлектронных операционных усилителей (ОУ) на биполяр-
ных транзисторах с классической архитектурой, предназначенных для работы в системах
автоматического управления, радиотехники и связи, например, в качестве драйверов
сверхбыстродействующих аналого-цифровых преобразователей (EVIOAS150, EVIOAS350,
AD9208, AD9691, 1273ПВ14 и др.). Рассматриваемые ОУ содержат каскодный входной
каскад с нелинейной коррекцией проходной характеристики и цепью следящей связи, повы-
шающей коэффициент ослабления входных синфазных сигналов и коэффициент подавления
помех по шинам питания, а также промежуточный каскад на основе «перегнутого» кас-
кода. Применение «перегнутого» каскода позволяет повысить эффективность использо-
вания напряжений источников питания, а также увеличить частоту единичного усиления
скорректированного ОУ. Однако, такой промежуточный каскад является существенным
нелинейным звеном, ограничивающим максимальные выходные токи, перезаряжающие
корректирующий конденсатор ОУ. Приводятся результаты компьютерного моделирова-
ния двух модификаций ОУ AmpSR1, AmpSR2, отличающихся друг от друга структурой
нелинейного параллельного канала, устраняющего динамическую перегрузку «перегнутого»каскода. Актуальность выполненных исследований связана с проблемами импортозамеще-
ния в классе быстродействующих ОУ и отсутствием у дизайнеров аналоговых схем новых
и перспективных идей повышения SR ОУ, базирующихся на одновременном использовании
нелинейных и дифференцирующих цепей коррекции переходного процесса в режиме большо-
го сигнала. Рассмотренные схемотехнические приемы эффективны и при использовании
CMOS технологических процессов.
