對高分辨率ADC應用中的增益誤差和帶寬考慮(06-100)

　　想象一下，一個由運算放大器(op amp)所驅(qū)動并設置為16位的高分辨率ADC。為了使該對ADC和放大器達到16位的性能，在其它條件相同的情況下，有必要使驅(qū)動放大器達到一個顯著優(yōu)于1LSB或0.0015%的增益精度。這個精度水平為選擇放大器帶來了兩個限度，它們都與其增益誤差相關(guān)聯(lián)。

　　與放大器閉環(huán)增益相關(guān)的兩個增益誤差來源為：

　　·由于放大器的有限環(huán)路增益而引起的增益誤差。

　　·由于不充分的閉環(huán)帶寬導致的增益誤差。

　　在選擇放大器時，這兩種誤差來源都應該考慮到 。

　　圖1的波德圖顯示了開環(huán)增益 (AVO)，回饋衰減因數(shù)(β)，噪聲增益(1/ β)，和環(huán)路增益Aβ(或 AVOβ@DC)間的關(guān)系，為非反相運算放大器電路的頻率的功能。在非常低的頻率下，開環(huán)增益為100dB。這個放大器的主要極點補償把極點設置于10Hz 與100Hz之間。在一個decade后 ，這個開環(huán)增益的坡度在增長的頻度下為-20dB/decade。

　　環(huán)路增益Aβ被定義為開環(huán)增益與閉環(huán)增益的差。環(huán)路增益在回饋理論中具有一個特別位置，可以告訴我們正在產(chǎn)生多少可用于控制信號的開環(huán)增益。它與電路的增益誤差或精度直接相關(guān)。如果一個放大器的開環(huán)增益和環(huán)路增益很大，那么回饋信號βVOUT就將變成與輸入信號近似相同的拷貝。這就解釋了為什么運算放大器的兩個終端在使用大量的負電流回饋時，變得基本相等?；仞佋酱螅芈吩鲆嬖酱?，兩個輸入之間就越緊密，而所得的差就是增益誤差了。注意Aβ與開環(huán)增益AVO一樣，取決于頻率，隨頻率的降低而降低。更高的環(huán)路增益相當于更高的精度。