你的放大器千萬別被抓到超速

　　我的放大器進行通道多路復用時工作異常。 可能是什么原因？

　　有些人（尤其是工程師）聲稱，質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。 他們認為，如果校驗證書過期，司機就不該被罰款。 無論這是否真的適合所有人（儀器可能近期已經校準過），避開超速罰單最安全的方法仍是不要超過限速。 但是如果你沒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）對多路復用器進行緩沖。輸入信號是靜態的，并且由RC網絡進行濾波，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，所以選擇時必須考慮壓擺率和帶寬。 然而，在實驗室中，結果卻并不如預期： 放大器輸出移動緩慢，并且波形不正常，有建立長尾現象。 建立時間遠不及規格。 問題可能在哪里？

　　許多事情可能出錯，但根本問題是通道轉換時放大器輸入過載。 如果輸出的移動速度不及輸入（或者至少在輸入移動前其沒有移動），那么兩個輸入間會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。 這種通道切換的實際反應取決于輸入拓撲結構、工藝技術和內部保護電路，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）還會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，只能通過連接在干擾源與電容之間的電阻來恢復。 如果濾波器的時間常數很大，那么放大器的輸出端就會出現較長的建立長尾現象。

　　根據問題的來源，可以做幾件事來補救解決。 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電阻。 這有助于在瞬變過程中通過增加源的阻抗來避免使輸入飽和。 在DAC輸出中，或者如果放大器用于調理來自微處理器或FPGA的方波，則簡單的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，但是請關注瞬變條件。 并且記住，遠離麻煩的最好方法就是減速！