對放大器補(bǔ)償?shù)膶?shí)際考慮

當(dāng)我們對放大器作補(bǔ)償，以獲得最快的穩(wěn)定時(shí)間時(shí)，要實(shí)際考慮很多的方面（見正文圖1）。一旦選定了某款放大器，唯一可以變動的穩(wěn)定變量就是通過改變放大器的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，而改變振鈴時(shí)間。由于轉(zhuǎn)換時(shí)間通常是主導(dǎo)性延遲，因此選一款當(dāng)前轉(zhuǎn)換最快的放大器就很有吸引力。不幸的是，快速轉(zhuǎn)換的放大器通常有更長的振鈴時(shí)間，這抵消了速度的優(yōu)勢。如果用大的補(bǔ)償電容阻止振鈴，則會延長穩(wěn)定時(shí)間。

良好穩(wěn)定時(shí)間的關(guān)鍵是選擇一款在轉(zhuǎn)換速率與恢復(fù)特性之間有正確折衷的放大器，并對其作恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。這看似很難，因?yàn)椴豢赡茴A(yù)測出或從任何數(shù)據(jù)表規(guī)格的組合中推斷出放大器的穩(wěn)定時(shí)間。必須用預(yù)期的結(jié)構(gòu)，測量出穩(wěn)定時(shí)間。

影響穩(wěn)定時(shí)間的是一系列因素的結(jié)合。它們包括：放大器的轉(zhuǎn)換速率以及ac動態(tài)特性、布局電容、源電阻和電容，以及補(bǔ)償電容。各個(gè)項(xiàng)之間以一種復(fù)雜的方式相互作用，使預(yù)測更為困難，Spice愛好者應(yīng)加以注意。如果用一個(gè)純阻性源替代寄生元件，仍然不能穩(wěn)定地預(yù)測出放大器的穩(wěn)定時(shí)間。寄生阻抗項(xiàng)使這個(gè)困難的問題更難以處理。

處理寄生項(xiàng)的唯一方式是調(diào)整補(bǔ)償電容CF。當(dāng)恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整了CF的值時(shí)，放大器增益就會在最佳動態(tài)響應(yīng)的頻率時(shí)出現(xiàn)滾降。當(dāng)選擇的電容為所有項(xiàng)作了正確的補(bǔ)償時(shí)，就獲得了最佳的穩(wěn)定結(jié)果（圖A）。

軌跡A是經(jīng)時(shí)間校正的輸入脈沖，而軌跡B則是放大器的穩(wěn)定信號。放大器作明確的轉(zhuǎn)換，在9 ns內(nèi)穩(wěn)定到5 mV。采樣門只在第二個(gè)垂直刻度后打開。波形標(biāo)志很嚴(yán)格，有幾乎精密的阻尼。當(dāng)使用過大的反饋電容時(shí)，穩(wěn)定過程很平順，但會過阻尼（圖B），多了13 ns的時(shí)間，總穩(wěn)定時(shí)間為22 ns。去除反饋電容就獲得了一個(gè)有過大振鈴時(shí)間偏移的嚴(yán)重欠阻尼響應(yīng)（圖C）。穩(wěn)定時(shí)間更達(dá)33 ns。采用過小的反饋電容則會得到一個(gè)需要27 ns才能穩(wěn)定的欠阻尼響應(yīng)（圖D）。注意，圖B、C和D都需要減小垂直刻度，才能捕捉到非最佳的響應(yīng)。

當(dāng)您為最佳響應(yīng)而修正反饋電容時(shí)，源電容、雜散電容、放大器電容和補(bǔ)償電容的公差是沒有關(guān)系的。如果不采用單個(gè)修正，就必須考慮這些公差會確定反饋電容的提供值。雜散電容與源電容和輸出負(fù)載，以及反饋電容的值都影響著振鈴時(shí)間。關(guān)系是非線性的，雖然可能有些指導(dǎo)作用。雜散項(xiàng)與源項(xiàng)可以在±10%之間變動，而反饋電容通常是一種±5%的元件。這些數(shù)值的前提是一個(gè)阻性源。如果源有很多寄生電容，如一個(gè)光電二極管或DAC，則此數(shù)字很容易達(dá)到±50%。另外，放大器轉(zhuǎn)換速率也有一個(gè)明顯的公差，數(shù)據(jù)表會給出這個(gè)值。為了獲得一個(gè)實(shí)際的反饋電容值，要通過單獨(dú)修正生產(chǎn)板的布局，確定最佳值。記住還要考慮到電路板布局的寄生電容。然后，考慮雜散電阻和源電阻項(xiàng)、轉(zhuǎn)換速率和反饋電容公差在最差情況下的百分?jǐn)?shù)。將這個(gè)信息加到修正后電容的測量值上，獲得實(shí)用值。這種預(yù)算也許不會過于悲觀。誤差應(yīng)為RMS（均方根）形式的加總，而不是一種單純的加法。