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電壓反饋放大器（voltage-feedback amplifiers）通常可根據裝置中的晶體管類型進行分類，像是雙極、互補式金屬氧化物半導體（CMOS）或接面場效晶體管（JFET）。部分的放大器亦會同時使用這兩種晶體管，使得放大器于各階段中皆獲得相對應的優勢。例如，JFET輸入放大器包含一個采用JFET的輸入差動對（input differential pair），與后續使用雙極晶體管的增益和輸出級，可產生極大的放大器輸入阻抗。
JFET輸入放大器可用于測試與量測模擬前端、電流感測放大器、模擬數字轉換器（ADC）驅動器、光電二極管轉阻放大器（photodiode transimpedance amplifiers），或透過多任務器用作多通道傳感器接口。本文將以OPA2810為例，探討使用JFET輸入放大器于上述應用的優勢。OPA2810是一款110MHz、27V、寬輸入差動電壓（VIN, Diff）容差軌至軌輸入/輸出FET輸入放大器。
資料采集和電流感測
測試和量測設備使用放大器作為單位增益緩沖器，或非反相增益配置來量測電壓信號。該設備必須在不干擾測定量的情況下量測電壓信號，此功能可透過JFET輸入放大器中的高阻抗輸入和低偏壓電流來實現。在功率分析儀和示波器中，前端的大阻抗衰減器更需要采用高阻抗輸入放大器。
JFET輸入和CMOS放大器的輸入端，與輸入差動對晶體管的閘極連接，僅產生極小的偏壓電流。OPA2810的輸入阻抗非常高，約2pA的偏壓電流在其輸入共模電壓范圍內變化最小，這可以透過使用主JFET輸入級以及在正電源2.5V內運作的CMOS輔助級實現。電流感測應用量測的是電流流過分流電阻器所引起的電壓降，OPA2810采用±12V電源供電時，隨著輸入共模電壓（線性工作區遠離電源）改變，偏壓電流的變化相對較小，有助于大幅減小輸入信號擺幅的偏移電壓變化，提供高精確度電流感測電路。
測量和量測設備仍必須準確地在放大器輸出上重新產生輸入信號，OPA2810具備卓越的75mA線性輸出驅動能力，因此可提供出色的失真性能。由于設備通常采用線路供電，因此放大器必須在大于24V的電源電壓下運作。
寬帶光電二極管跨阻抗應用
在寬帶光電二極管跨阻抗應用中，高和極高跨阻抗增益，來提高電路中的輸出噪聲性能，同時降低偏壓電流所導致的輸出電壓偏移。
多信道輸入數據采集系統
與輸出阻抗相對較高的傳感器對接時，高阻抗輸入放大器格外有用。這種多信道系統通常會透過多任務器將這些傳感器與信號鏈連接起來。可以使用電路和放大器來連接每個傳感器，并連接到多任務器的輸入端。使用單一快速建立放大器，將多任務器輸出端直接與傳感器連接。如此會導致信道間切換時產生大信號瞬態，其中放大器的處理性能和最大允許輸入差動電壓變得更加重要。
由于快速輸入瞬態，放大器受到擺動限制，且輸入端彼此停止追蹤，直到輸出達到其最終值并且負反饋回路閉合。對于VIN, Diff額定值為0.7-1.5V的標準放大器，您必須使用與輸入針腳串聯的限流電阻來防止發生不可逆的損壞，如此也會限制零組件的頻率反應。OPA2810內建輸入鉗位，可提供VIN, Diff高達7V的應用，不僅無需使用外部電阻，也不會損壞零組件或改變性能規格。由于輸入級結構與快速建立性能相結合，使OPA2810非常適用于多信道傳感器多任務系統。
ADC驅動器
在多數的相關應用中，高速放大器可能會驅動循序漸近式（SAR，successive approximation register）或管線式（pipeline）ADC。由于ADC會在抽樣間隔期間開關輸出電容器，所以在驅動這些轉換器時，必須使用放大器來防止發生輸入負載。對于快速抽樣速率，ADC輸入必須在數據產生之前迅速穩定在0.5 LSB以內，由于其增益帶寬乘積（gain-bandwidth product）更大，因此可以使用高速放大器，從而實現環路增益并改善穩定性能。
OPA2810在130ns左右穩定在最終值的0.001%內，輸入步進為10V，單一增益為24V。由于其具有較大的回轉率（slew rate）和快速建立性能，您可以使用OPA2810放大器在輸入端將多個較低頻率信號數字化。在供應電壓高于ADC的情況下使用高壓JFET輸入放大器，有助于利用ADC的全輸入動態范圍，以達到更佳的訊噪比和失真比（SINAD）。
因此，如同OPA2810一般的JFET輸入放大器，具有高抗阻輸入、出色的失真性能、快速建立和寬范圍電源，可為上述不同的高速應用帶來諸多優勢。如同OPA2810一般的JFET輸入放大器，具有高抗阻輸入、出色的失真性能、快速建立和寬范圍電源，可為上述不同的高速應用帶來諸多優勢。
本文作者Bharat Agrawal，德州儀器高速放大器部門系統工程師。查詢進一步信息，請訪問官方網站 http://www.ti.com/pr/cn。（Lisa WU, 365PR Newswire）
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