你的放大器千萬(wàn)別被抓到超速

　　我的放大器進(jìn)行通道多路復用時(shí)工作異常。 可能是什么原因？

　　有些人（尤其是工程師）聲稱(chēng)，質(zhì)疑爭辯是否超速的一種方法就是要求提供雷達裝置的校驗證書(shū)。 他們認為，如果校驗證書(shū)過(guò)期，司機就不該被罰款。 無(wú)論這是否真的適合所有人（儀器可能近期已經(jīng)校準過(guò)），避開(kāi)超速罰單最安全的方法仍是不要超過(guò)限速。 但是如果你沒(méi)有意識到自己速度太快該怎么辦呢？ 這種理由通常都不管用。

　　同樣的事情也發(fā)生在放大器上。 在一些應用中，工程師可能忘記了放大器輸入與具有超快速瞬變的設備相連。 例如，由圖1所示的電壓跟隨器（或儀器儀表放大器）對多路復用器進(jìn)行緩沖。輸入信號是靜態(tài)的，并且由RC網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行濾波，從而降低了噪聲帶寬或RF干擾。 放大器必須足夠快以便在轉換之間建立，所以選擇時(shí)必須考慮壓擺率和帶寬。 然而，在實(shí)驗室中，結果卻并不如預期： 放大器輸出移動(dòng)緩慢，并且波形不正常，有建立長(cháng)尾現象。 建立時(shí)間遠不及規格。 問(wèn)題可能在哪里？

　　許多事情可能出錯，但根本問(wèn)題是通道轉換時(shí)放大器輸入過(guò)載。 如果輸出的移動(dòng)速度不及輸入（或者至少在輸入移動(dòng)前其沒(méi)有移動(dòng)），那么兩個(gè)輸入間會(huì )出現較大的差分電壓。 這種狀況可能使輸入晶體管飽和、增加輸入偏置電流、正偏內部保護二極管，或者造成其它意想不到的影響。 這種通道切換的實(shí)際反應取決于輸入拓撲結構、工藝技術(shù)和內部保護電路，并且還取決于瞬變速度和相鄰通道間的電壓差異。 除了放大器對過(guò)載狀況有所反應外，增加的輸入偏置電流（即使它僅在多路復用器和運算放大器間的寄生電容中流動(dòng)）還會(huì )對多路復用器輸入端的電容充電或放電。 這種干擾改變了原電平，只能通過(guò)連接在干擾源與電容之間的電阻來(lái)恢復。 如果濾波器的時(shí)間常數很大，那么放大器的輸出端就會(huì )出現較長(cháng)的建立長(cháng)尾現象。

　　根據問(wèn)題的來(lái)源，可以做幾件事來(lái)補救解決。 在這種情況下，低成本解決方案就是在與快速源（多路復用器）相連的各輸入端添加串聯(lián)電阻。 這有助于在瞬變過(guò)程中通過(guò)增加源的阻抗來(lái)避免使輸入飽和。 在DAC輸出中，或者如果放大器用于調理來(lái)自微處理器或FPGA的方波，則簡(jiǎn)單的RC有助于降低邊沿速度，從而使放大器正常運行。 具體情況需要具體分析以確定最佳解決方案，但是請關(guān)注瞬變條件。 并且記住，遠離麻煩的最好方法就是減速！