新型拓扑结构跨导反馈放大器的设计与优势分析

"新型拓扑结构跨导反馈放大器的概要" 新型拓导反馈放大器（Transconductance Feedback Amplifier, TFA）是一种创新的电路设计，它在电子工程领域中有着重要的应用。这种放大器的拓扑结构允许实现负的反相增益表达式，即增益可以表示为 。这一特性使得新型TFA在滤波器设计中具有广泛的潜力，因为它可以作为积分环节使用，从而实现正负无损集成。 与传统的TFA配置相比，新型TFA的一个显著优势是其能够在第一和第四象限内提供对数输入功能。这意味着它能够处理更复杂的信号处理任务，尤其是在需要对信号进行对数转换的应用中。此外，新型TFA还能在不同的配置下提供可变增益，这增加了其灵活性，适用于各种应用场景。 在实际应用中，这种新型TFA的芯片设计采用了台积电的0.18微米CMOS工艺，以1.8V的单电源供电。芯片尺寸为752.6um * 581.2um，这表明它在尺寸上相对紧凑，适合集成到高性能和低功耗的系统中。在单位增益配置下，新型TFA的频率带宽可达15MHz，显示出良好的高频性能。 电流反馈放大器（Current Feedback Amplifier, CFA）和运算放大器（Operational Amplifier）是TFA的两个关键组成部分。CFA通常由高增益环节、跨导环节以及两者间的反馈回路组成。在传统CFA中，恒定带宽的设置是通过调整电阻R2来实现，而新型TFA则是通过调整电阻R1来控制其恒定带宽。这使得TFA的增益可以通过改变R1进行调整，与CFA的增益调整方式有所不同。 CFA和TFA之间的另一个区别在于它们的闭环增益定义。在CFA中，闭环增益定义为 ，而在TFA中，闭环增益定义为 ，其中， 和 分别代表反馈系数和输入电压。这种差异反映了两者的内在工作原理和反馈机制的不同。 新型拓扑结构的跨导反馈放大器以其独特的设计特性，如负的反相增益、可变增益、对数输入能力以及在不同配置下的恒定带宽增益变化，为电路设计提供了新的可能性。这种放大器不仅扩展了现有电流反馈放大器的功能，还展示了在现代电子系统中优化性能和灵活性的潜力。