LM4702高保真功放器件的設計原理
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4.外部器件的恰當選擇
為了滿足應用的設計要求，應對外部器件進行恰當的選擇。下面就來談談外圍器件數值的選擇將影響增益和低頻響應。每個非反向放大器的增益都是由電阻Rf和Ri決定的，如圖2所示。放大器的增益可表示為
Av=1+Rf/Ri
為了獲得最好的信噪比表現，可以使用更低的電阻值。Ri通常采用1kΩ，然后再根據設計的放大倍數來確定Rf的值。對于LM4702，放大倍數必須不小于26dB，如果小于26dB將是不穩定的。Ri與Ci串聯(如圖2所示)構成了一個高通濾波器，低頻響應就由這兩個元件來決定。這個-3dB的頻率點可以由下式來得到
fi=1/(2πRiCi)
如果一個輸入耦合電容被用來阻斷來自輸入的直流，那里將會產生一個高通濾波器(CIN與RIN的結合)。當使用輸入耦合電容時，必須用RIN來設置放大器輸入端的直流偏置點。CIN與RIN結合后產生的-3dB頻率響應可以由下式來表示
fIN=1/(2πRINCIN)
當輸入端懸空時，在輸出端有可能會觀測到RIN值的大幅變化。減小RIN的值或輸入平穩就可以使這種變動消失。在RIN減小的時候，CIN應該相應加大以保證-3dB的頻率響應不變。
5.用作雙極性輸出時避免熱失控
當對LM4702使用雙極性晶體管作輸出級的時候(如圖2所示)，設計者必須注意熱失控的問題。熱失控是由于對Vbe(晶體管的固有性質)的溫度依賴所造成的。當溫度上升時，Vbe下降。實際上，電流流過雙極性晶體管的時候加熱了晶體管，但又降低了Vbe，這又反過來增加了電流強度，并且開始循環這個過程。如果系統沒有恰當的設計，這種正反饋機制將會毀壞輸出級的雙極性晶體管。第一種推薦方法是在雙極性輸出晶體管上使用散熱器來避免熱失控，這將使晶體管的溫度降低。
第二種推薦方法是使用發射極負反饋電阻(Emitter DegenerationResistor，圖2中的Re1、Re2、Re3、Re4)。當電流增加的時候，發射極負反饋電阻的電壓也在增加，這樣便可減小基極與發射極之間的電壓。這種機制可以幫助限制電流，并中和熱失控。
第三種推薦的方法是使用一種“Vbe乘法器”來鉗位雙極性輸出級，如圖2所示。這種Vbe乘法器包括了一個雙極性晶體管(Qmult,如圖2所示)和兩個電阻，一個從基極到集電極(圖2中的Rb2和Rb4)，另一個從基極到發射極(圖2中的Rb1和Rb3)。從集電極到發射極的電壓(同時也是輸出級的偏置電壓)Vbias=Vbe(1+Rb2/Rb1)，這也就是為什么這個循環叫做Vbe乘法器的原因。當Vbe乘法器晶體管Qmult像雙極性輸出晶體管一樣連接散熱器時，它的溫度將與輸出晶體管的溫度同步。它的Vbe也與溫度有關，所以當輸出晶體管使它變熱時，它將吸收更多的電流。這將限制基極進入輸出晶體管的電流，從而中和熱失控。
表1為LM4702 C工作電壓在±75V 和±50V時的電氣特性。表2為LM4702A、B工作電壓在±100V時的電氣特性。
表1 LM4702C的電氣特性
(Imute=1.5mA，除非特別說明，否則TA=25℃)
注：1.典型值在25℃下測定，代表參數的標準。
2.測試范圍保證美國國家半導體公司的平均出廠質量水平。
3.數據的最大/最小規格范圍得到設計、測試和統計分析的保證。本文引用地址：http://www.104case.com/article/166269.htm
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