特征

●軌對軌輸入和輸出

●高輸出電流：660毫安

●單電源：+5 V至+12 V

●寬帶：5 MHz

●高轉(zhuǎn)換率：3V/ms

●低失真：0.01%

●單位增益穩(wěn)定

●無相位反轉(zhuǎn)

●短路保護

●驅(qū)動電容性負載：10 nF

應(yīng)用

●多媒體

●電信

●DAA變壓器驅(qū)動器

●LCD驅(qū)動程序

●低壓伺服控制

●調(diào)制解調(diào)器

●場效應(yīng)晶體管驅(qū)動器

一般說明

OP179和OP279是軌對軌，高輸出電流，單電源放大器。它們是為需要電流或電容負載驅(qū)動能力的低壓應(yīng)用而設(shè)計的。OP179/OP279可以吸收和源電流為±60毫安（典型值），并且在電容負載為10毫安時穩(wěn)定。

從OP179/OP279的高輸出電流中獲益的應(yīng)用包括驅(qū)動耳機、顯示器、變壓器和功率晶體管。強大的輸出與獨特的輸入級相結(jié)合，即使在單電源設(shè)計中，也能保持極低的失真和較寬的共模范圍。

OP179/OP279可用作緩沖器，以提供比CMOS輸出通常提供的更大的驅(qū)動能力。CMOS ASIC和DAC通常有輸出，可以擺動到正電源和接地，但不能驅(qū)動超過幾毫安。

帶寬通常為5mhz，轉(zhuǎn)換速率為3v/μs，這使得這些放大器非常適合在高增益配置中使用時需要音頻帶寬的單電源應(yīng)用。電壓低至4.5V，高達12V，可保證運行。

在+5伏系統(tǒng)中使用OP179/OP279時，可以獲得非常好的音頻性能。THD在600Ω負載下低于0.01%，噪聲為21 nV/√Hz。每個放大器的電源電流小于3.5毫安。

單OP179在5線SOT-23-5封裝中提供。在工業(yè)（–40°C到+85°C）溫度范圍內(nèi)指定。

OP279有8芯塑料浸漬、TSSOP和SO-8表面貼裝封裝。它們在工業(yè)（–40°C到+85°C）溫度范圍內(nèi)指定。

引腳配置

訂購指南

典型性能圖

操作理論

OP179/OP279是模擬設(shè)備擴展的單電源設(shè)備系列的最新產(chǎn)品，專為多媒體和電信市場設(shè)計。它是一個高輸出電流驅(qū)動，軌對軌輸入/輸出運算放大器，由單個+5V電源供電。它也適用于其他需要低失真和高輸出電流驅(qū)動的低電源電壓應(yīng)用。為了結(jié)合軌對軌輸入/輸出操作的高輸出電流和低失真的特性，采用了新的電路設(shè)計技術(shù)。

例如，圖1說明了OP179/OP279輸入級的簡化等效電路。它由兩個并聯(lián)運行的PNP差分對Q5-Q6和Q7-Q8組成，帶有二極管保護網(wǎng)絡(luò)。二極管網(wǎng)絡(luò)D5-D6和D7-D8用于將施加的差分輸入電壓鉗制到OP179/OP279，從而保護輸入晶體管免受雪崩損壞。這兩個PNP增益級之間的基本區(qū)別是Q7-Q8對通常是關(guān)閉的，并且它們的輸入被Q1-D1-D2和Q9-D3-D4從運算放大器輸入緩沖。操作最好理解為施加共模電壓的函數(shù)：當(dāng)OP179/OP279的輸入在電源之間的中間偏壓時，差分信號路徑增益由電阻負載（通過R7、R8）Q5-Q6控制。當(dāng)輸入共模電平朝負電源（VNEG或GND）降低時，輸入晶體管電流源I1和I3被迫飽和，從而迫使Q1-D1-D2和Q9-D3-D4網(wǎng)絡(luò)切斷；然而，Q5-Q6保持激活狀態(tài)，提供輸入級增益。另一方面，當(dāng)共模輸入電壓向正電源方向增加時，Q5-Q6被驅(qū)動到截止，Q3被驅(qū)動到飽和，并且Q4變得活躍，為Q7-Q8差分對提供偏置。Q7-Q8差分對激活的點大約等于（VPO–1 V）。

這里的關(guān)鍵問題是在這個階段輸入偏置電流的行為。OP179/OP279在共模電壓范圍（VNEG+1 V）到（VPOS–1 V）范圍內(nèi)的輸入偏置電流是Q1Q5和Q9-Q6中基極電流的算術(shù)和。在這個范圍之外，輸入偏置電流主要由Q5-Q6（接近VNEG的輸入信號）和Q1-Q5（Q9-Q6）的基電流和控制。由于這種設(shè)計方法，OP179/OP279的輸入偏置電流不僅表現(xiàn)出不同的振幅，而且表現(xiàn)出不同的極性。這種輸入偏置電流行為在圖3中得到了最好的說明。因此，至關(guān)重要的是，連接到OP179/OP279輸入端的有效源阻抗平衡，以獲得最佳的直流和交流性能。

為了實現(xiàn)軌對軌輸出特性，OP179/OP279設(shè)計采用互補共發(fā)射極（或gmRL）輸出級（Q15-Q16），如圖23所示。這些放大器提供輸出電流，直到它們被強迫進入飽和狀態(tài)，飽和狀態(tài)發(fā)生在任一供電軌的50毫伏左右。因此，它們的飽和電壓是OP179/OP279中最大輸出電壓擺幅的限制。由于使用公共發(fā)射極放大器，輸出級還顯示出電壓增益；并且，輸出級的電壓增益（因此，器件的開環(huán)增益）表現(xiàn)出與OP179/OP279輸出處的總負載電阻的強烈依賴性，如圖7所示。

輸入過壓保護

與任何半導(dǎo)體器件一樣，只要存在輸入超過任一電源電壓的條件，就必須考慮器件的輸入過電壓特性。當(dāng)發(fā)生過電壓時，放大器可能會損壞，這取決于外加電壓的大小和故障電流的大小。圖24顯示了OP179/OP279的輸入過電壓特性。該圖是由地面電源和連接到輸入端的曲線跟蹤器生成的。可以看出，當(dāng)輸入電壓超過任何一個電源超過0.6伏時，內(nèi)部pn結(jié)通電，允許電流從輸入流到電源。如簡化等效輸入電路（圖22）所示，OP179/OP279沒有任何內(nèi)部限流電阻，因此故障電流可以迅速上升到破壞性水平。

只要輸入電流限制在5毫安或以下，該輸入電流不會對設(shè)備造成固有損害。對于OP179/OP279，一旦輸入電壓超過電源0.6 V以上，輸入電流就會迅速超過5 mA。如果這種情況繼續(xù)存在，應(yīng)增加一個外部串聯(lián)電阻器。電阻的大小是用最大過電壓除以5毫安來計算的。例如，如果輸入電壓可以達到100 V，則外部電阻應(yīng)為（100 V/5 mA）=20 kΩ。如果暴露在過電壓下，該電阻應(yīng)與其中一個或兩個輸入串聯(lián)。同樣，為了確保最佳的直流和交流性能，平衡電源阻抗水平是很重要的。有關(guān)放大器一般過電壓特性的更多信息，請參閱1993年研討會應(yīng)用指南，可從模擬設(shè)備文獻中心獲得。

輸出相位反轉(zhuǎn)

一些為單電源工作而設(shè)計的運算放大器，當(dāng)其輸入被驅(qū)動超過其有效共模范圍時，會出現(xiàn)輸出電壓相位反轉(zhuǎn)。通常對于單電源雙極型運算放大器，負電源決定其共模范圍的下限。利用這些器件，外部箝位二極管，陽極接地，陰極接輸入，輸入信號偏移被防止超過設(shè)備的負電源（即GND），防止出現(xiàn)可能導(dǎo)致輸出電壓相位變化的情況。JFET輸入放大器也可能出現(xiàn)相位反轉(zhuǎn)，如果是這樣，通常需要一個串聯(lián)輸入電阻來防止它。

只要輸入電壓不超過電源電壓，OP179/OP279就不受合理的輸入電壓范圍限制。雖然裝置的輸出不會改變相位，但是大電流可以流過輸入保護二極管，如圖22所示。因此，在輸入電壓可能超過電源電壓的情況下，應(yīng)采用輸入過電壓保護部分中推薦的技術(shù)。

電容負載驅(qū)動

OP179/OP279具有出色的電容負載驅(qū)動能力。它可以直接驅(qū)動高達10nF的性能圖，標(biāo)題為小信號過沖與負載電容（圖18）所示。然而，即使設(shè)備是穩(wěn)定的，電容性負載也不會沒有帶寬損失。如圖25所示，對于大于3nF的負載，帶寬減小到1MHz以下。輸出端的“緩沖”網(wǎng)絡(luò)不會增加帶寬，但它確實可以顯著減少給定電容性負載的超調(diào)量。緩沖器由一個串聯(lián)的R-C網(wǎng)絡(luò)（RS，CS）組成，如圖26所示，從設(shè)備的輸出端連接到地面。該網(wǎng)絡(luò)與負載電容器CL并聯(lián)工作，以提供相位滯后補償。電阻和電容的實際值最好是根據(jù)經(jīng)驗確定的。

第一步是確定電阻器的值RS。良好的起始值為100Ω（通常，最佳值將小于100Ω）。該值減小，直到小信號瞬態(tài)響應(yīng)得到優(yōu)化。接下來，確定CS-10μF是一個好的起點。該值減小到可接受性能的最小值（通常為1μF）。對于OP179/OP279上10 nF負載電容器的情況，最佳緩沖網(wǎng)絡(luò)為20Ω串聯(lián)1μF。如圖27中的示波器照片所示，其優(yōu)點很明顯。頂部記錄道在10nF負載下采集，底部記錄道在20Ω，1μF緩沖網(wǎng)絡(luò)就位的情況下采集。打撈和振鈴的數(shù)量大大減少。表一展示了一些大型負載電容器的緩沖網(wǎng)絡(luò)示例。

過載恢復(fù)時間

運算放大器的過載或過驅(qū)動恢復(fù)時間是輸出電壓從飽和狀態(tài)恢復(fù)到其線性區(qū)域所需的時間。這種恢復(fù)時間在放大器必須在大的瞬態(tài)事件后恢復(fù)的應(yīng)用中很重要。圖28中的電路用于評估OP179/OP279的過載恢復(fù)時間。OP179/OP279從正飽和恢復(fù)約1μs，從負飽和恢復(fù)約1.2μs。

輸出瞬態(tài)電流恢復(fù)

在許多應(yīng)用中，運算放大器用于提供中等水平的輸出電流，以驅(qū)動adc、小型電機、傳輸線和電流源的輸入。正是在這些應(yīng)用中，運算放大器必須迅速恢復(fù)到負載電流的階躍變化，同時保持穩(wěn)定的負載電流水平。由于其高輸出電流能力和低閉環(huán)輸出阻抗，OP179/OP279是此類應(yīng)用的最佳選擇。例如，當(dāng)產(chǎn)生或降低25毫安穩(wěn)態(tài)負載電流時，對于負載電流的10毫安（即25毫安至35毫安和35毫安至25毫安）階躍變化，OP179/OP279表現(xiàn)出小于500毫安至0.1%的恢復(fù)時間。

精密負電壓基準(zhǔn)

在許多數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中，需要一個精確的負參考。一般來說，任何正電壓基準(zhǔn)都可以通過在逆變配置中使用運算放大器和一對匹配電阻器轉(zhuǎn)換為負參考電壓。這種方法的缺點是電路中最大的單一誤差源是所用電阻器的相對匹配。

圖29所示的電路通過使用有源積分器電路避免了對緊密匹配電阻器的需要。在這個電路中，基準(zhǔn)電壓的輸出為積分器提供輸入驅(qū)動。積分器為了保持電路的平衡，調(diào)整其輸出，以建立參考電壓VOUT和GND之間的適當(dāng)關(guān)系。因此，可以簡單地通過替換適當(dāng)?shù)膮⒖糏C來選擇各種負輸出電壓（見表）。為了加快電路的通斷穩(wěn)定時間，R2可以減小到50kΩ或更小。雖然這里選擇的積分器的時間常數(shù)是1ms，但是通過增加R3和減小C2，仍然存在權(quán)衡電路帶寬和噪聲的空間。只需簡單地添加一個PNP晶體管和一個10 kΩ電阻器，就可以在電路中保持關(guān)機功能。使用這種方法需要注意的一點是：盡管軌對軌輸出放大器在應(yīng)用中工作得最好，但當(dāng)需要提供任何負載電流時，這些運算放大器需要有限的凈空（mV）。電路負電源的選擇應(yīng)考慮到這個問題。

高輸出電流，緩沖基準(zhǔn)/調(diào)節(jié)器

許多應(yīng)用需要穩(wěn)定的電壓輸出，其電位相對接近未經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入源。這種“低壓差”類型的基準(zhǔn)/調(diào)節(jié)器很容易與軌道環(huán)軌輸出運算放大器一起實現(xiàn)，并且在使用諸如OP179/OP279之類的高電流設(shè)備時特別有用。一個典型的例子是從5 V系統(tǒng)電源產(chǎn)生的3.3 V或4.5 V參考電壓。產(chǎn)生這些電壓需要一個三端基準(zhǔn)，如REF196（3.3V）或REF194（4.5V），這兩個都具有低功率的特點，源輸出為30␣mA或更小。圖30顯示了這樣一個基準(zhǔn)可以如何配備一個OP179/OP279緩沖器，以獲得更高的電流和/或電壓水平，以及sink和source負載能力。

該電路的低壓差性能由U2級提供，U2級是作為U1產(chǎn)生的基本參考電壓的跟隨器/緩沖器連接的OP179/OP279的一半。OP179/OP279的低電壓飽和特性允許在圖示中使用高達30毫安的負載電流，作為具有高直流精度的5伏至3.3伏轉(zhuǎn)換器。事實上，30毫安負載電流增量的直流輸出電壓變化測量值小于1毫伏。這對應(yīng)于小于0.03Ω的等效輸出阻抗。在該應(yīng)用中，來自U1的穩(wěn)定3.3v通過噪聲濾波器R1-C1施加到U2。U2在幾毫伏內(nèi)復(fù)制U1電壓，但在VOUT1處有更高的電流輸出，具有吸收和源輸出電流的能力-與大多數(shù)IC參考不同。U2反饋通路中的R2和C2為最小的直流誤差和附加的噪聲濾波提供了偏置補償。

負載電流10 mA階躍變化時參考/調(diào)節(jié)器的瞬態(tài)性能也相當(dāng)好，主要由R5-C5輸出網(wǎng)絡(luò)決定。如圖所示，對于任一極性，瞬態(tài)約為10 mV峰值，并在8μs內(nèi)穩(wěn)定到2 mV以內(nèi)。盡管存在優(yōu)化瞬態(tài)響應(yīng)的空間，但應(yīng)通過實驗驗證R5-C5網(wǎng)絡(luò)的任何變化，以避免某些電容器類型過度振鈴的可能性。

為了將VOUT2調(diào)整到另一個（更高）輸出電平，增加可選電阻器R3（虛線顯示），使新的VOUT1變成：

例如，對于REF192的VOUT1=4.5 V和VOUT2=2.5 V，U2所需的增益是1.8倍，因此選擇R2和R3的比率為0.8:1或18 kΩ：22.5 kΩ。注意，對于最低的VOUT1直流誤差，R2和R3的并聯(lián)組合應(yīng)保持等于R1（如這里所示），R2-R3電阻器應(yīng)為穩(wěn)定的、公差接近的金屬膜類型。

該電路可以如圖所示使用5 V至3.3 V參考/調(diào)節(jié)器，也可以與ON/OFF控制一起使用。如前所述，通過用邏輯控制信號驅(qū)動U1的引腳3，輸出被打開/關(guān)閉。注意，當(dāng)使用開/關(guān)控制時，電阻器R4應(yīng)與U1一起使用，以加快開關(guān)的速度。

電話線接口直接接入裝置

圖31顯示了110Ω傳輸系統(tǒng)的僅+5 V傳輸/接收電話線接口。它允許在變壓器耦合的110Ω線路上以差分方式進行信號的全雙工傳輸。放大器A1提供可調(diào)節(jié)的增益，以滿足調(diào)制解調(diào)器輸出驅(qū)動要求。A1和A2配置為在變壓器的單個電源上施加最大可能的信號。由于OP179/OP279的高輸出電流驅(qū)動和低壓差電壓，單個+5 V電源上可用的最大信號約為4.5 V p-p，進入110Ω傳輸系統(tǒng)。放大器A3被配置為差分放大器，用于從傳輸線提取接收信號以通過A4放大。A4的增益可以按照與A1相同的方式進行調(diào)整，以滿足調(diào)制解調(diào)器的輸入信號要求。標(biāo)準(zhǔn)電阻值允許使用SIP（單線封裝）格式的電阻陣列。將其與OP179/OP279的8線SOIC封裝相結(jié)合，該電路提供了一種緊湊、成本敏感的解決方案。

單電源、遠程應(yīng)變計信號調(diào)節(jié)器

圖32中的電路說明了OP179/OP279可用于+12 V單電源、350Ω應(yīng)變計信號調(diào)節(jié)電路中的方法。在該電路中，OP179/OP279具有兩個功能：（1）通過伺服REF43的+2.5 V輸出跨R1，為350Ω應(yīng)變計提供20 mA驅(qū)動。這樣，應(yīng)變計的微小變化會在AMP04的輸入端產(chǎn)生較大的差分輸出電壓。（2） 為了最大化電路的動態(tài)范圍，OP179/OP279的另一半被配置為連接到AMP04的REF終端的電源分配器。因此，應(yīng)用中的張力或壓縮可以通過電路測量。

AMP04配置為增益100，產(chǎn)生80 mV/Ω的電路靈敏度。電容器C2用于AMP04的引腳8和6，以提供一個16赫茲的噪聲濾波器。如果需要額外的噪聲濾波，可在AMP04的輸入端使用可選電容器CX，以提供差模噪聲抑制。

單電源平衡線路驅(qū)動器

圖33中的電路是專業(yè)音頻應(yīng)用中使用的獨特線路驅(qū)動電路拓撲，并已針對汽車音頻應(yīng)用進行了修改。在單個+12 V電源上，線路驅(qū)動器在整個音頻頻段（未顯示）中顯示小于0.02%的失真。對于大于600Ω的負載，失真性能提高到電路顯示小于0.002%的位置。該設(shè)計是一個無變壓器，平衡傳輸系統(tǒng)的輸出共模噪聲抑制是至關(guān)重要的。與基于變壓器的系統(tǒng)一樣，在不改變電路增益1的情況下，任何一個輸出都可以對不平衡線路驅(qū)動器應(yīng)用進行接地短路。其他的電路增益可以根據(jù)圖中的公式來設(shè)置。這使得設(shè)計可以很容易地配置為非反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或差分操作。

單電源耳機放大器

由于其高速和大輸出驅(qū)動器，OP179/OP279是一個優(yōu)秀的耳機驅(qū)動器，如圖34所示。它的低電源操作和軌對軌輸入和輸出在單個+5 V電源上提供最大的信號擺幅。為確保驅(qū)動耳機的最大信號擺幅，放大器輸入偏置為V+/2，在本例中為2.5 V。正極電源的100 kΩ電阻平均分為兩個50 kΩ電阻，其公共點被10μF繞過，以防止電源噪聲污染音頻信號。

然后音頻信號通過交流耦合到每個輸入端10 μF電容器。需要一個較大的值來確保20赫茲的音頻信息不被阻塞。如果輸入已經(jīng)具有適當(dāng)?shù)闹绷髌茫瑒t不需要交流耦合和偏置電阻。輸出端使用220μF電容器將放大器與耳機耦合。由于耳機的低阻抗（范圍為32Ω到600Ω），因此該值遠大于用于輸入的值。另一個16Ω電阻器與輸出電容串聯(lián)使用，通過限制電容放電電流來保護運算放大器的輸出級。當(dāng)驅(qū)動48Ω負載時，電路在低輸出驅(qū)動電平（未顯示）下顯示小于0.02%THD+N。OP179/OP279的大電流輸出級可將此重負載驅(qū)動至4V p-p，并保持小于1%的THD+N。

有源濾波器

OP179/OP279有幾種有源濾波器拓撲結(jié)構(gòu)。

其中有兩種流行的結(jié)構(gòu)，常見的SallenKey（SK）壓控電壓源（VCVS）和多反饋（MFB）拓撲。這些濾波器類型可用于高通（HP）、低通（LP）和帶通（BP）濾波器。SK濾波器使用運放作為單位或更高增益的固定增益電壓跟隨器，而MFB結(jié)構(gòu)使用它作為逆變級。這里討論的是這些濾波器的簡化，2極形式，非常有用的系統(tǒng)構(gòu)建塊。

統(tǒng)一增益，SALLEN-KEY（VCVS）濾波器

高通配置

圖35a是使用OP179/OP279部分的單位增益2極SK濾波器的HP形式。對于這個濾波器和它的LP對應(yīng)物，通帶內(nèi)的增益是固有的統(tǒng)一，并且由于跟隨器連接，信號相位是不可逆的。為了簡單實用，電容器C1-C2設(shè)置為相等，電阻R2-R1調(diào)整為比率“N”，根據(jù)設(shè)計表達式提供濾波器阻尼“α”。高壓設(shè)計首先選擇C1和C2的標(biāo)準(zhǔn)電容值，然后計算N；然后根據(jù)圖中的表達式計算R1和R2。

在這些例子中，α（或1/Q）設(shè)為√2，提供巴特沃斯（最大平坦）響應(yīng)特性。濾波器轉(zhuǎn)角頻率標(biāo)準(zhǔn)化為1 kHz，電阻值以四舍五入和（精確）形式顯示。通過適當(dāng)選擇α，也可以選擇其他各種2極響應(yīng)形狀。對于給定的響應(yīng)類型（α），可以使用比例R或C值輕松地縮放頻率。

低通配置

在圖35b的LP-SK排列中，R和C元件互換，電阻相等。這里C2/C1比率“M”用于設(shè)置濾波器α，如前所述。該設(shè)計從選擇C1的標(biāo)準(zhǔn)電容值和計算M開始，M的值強制為C2的“M×C1”。然后，根據(jù)表達式計算R1和R2的值“R”。

為了獲得最高的性能，用于調(diào)節(jié)有源濾波器的無源元件值得注意。電阻器應(yīng)為1%，低TC，RN55或RN60型金屬膜類型，或類似類型。

電容器最好是1%或2%的薄膜類型，如聚丙烯或聚苯乙烯，或NPO（COG）陶瓷較小的值。聚酯電容器的性能稍差。

Sallen密鑰實現(xiàn)中的寄生效應(yīng)

在設(shè)計這些電路時，R1-R2的較低值（10 kΩ或更小）可用于在臨界時將約翰遜噪聲的影響降至最低，當(dāng)然還需要權(quán)衡電容器的尺寸和費用。除非使用偏置電流補償，否則直流誤差將導(dǎo)致電阻值更大。為了在圖35a的高壓濾波器中添加偏置補償，使用一個值等于R2的反饋補償電阻器，可選地顯示為Zf。這將最小化偏差引起的偏移，將其減少到OP179/OP279的IOS和R2的乘積。使用R1+R2的Zf電阻對LP濾波器進行類似的補償。使用直流補償和相對較低的濾波值，使用OP179/OP279的濾波器輸出直流誤差將由VOS控制，其限制在4mv或更小。這里需要注意的是，附加電阻器會顯著增加噪聲，例如，一個未經(jīng)旁路的10 kΩ電阻器會產(chǎn)生≈12 nV/√HZ的噪聲。然而，電阻可以通過交流旁路，用簡單的并聯(lián)電容器（如0.1μF）消除噪聲。

單電源應(yīng)用中的所有關(guān)鍵實現(xiàn)

圖中所示的連接說明了一種經(jīng)典的雙電源運放應(yīng)用，對于OP179/OP279來說，使用高達±5 V的電源。但是，這些濾波器也可以在單電源模式下使用運放，而對濾波器本身幾乎沒有任何改動。

為操作單電源，OP179/OP279在針腳8處由+5 V供電，針腳4接地。在這種情況下，必須從直流電源1.2或直流電壓2.5。

對于高壓部分，直流偏壓應(yīng)用于R2的公共端。R2只需返回到交流接地，該接地是5 V電源上經(jīng)過良好旁路的2:1分壓器。這可以簡單到一對帶有10μF旁路帽的100 kΩ電阻器。然后，使用合適的耦合帽從U1A到下一級，對級的輸出進行交流耦合。對于低壓部分，直流偏壓與輸入信號一樣，應(yīng)用于R1的輸入端。該直流電可從一個無旁路雙100 kΩ分壓器跨電源供電，輸入信號交流耦合到分頻器和R1。

多反饋濾波器

MFB過濾器，就像它們的SK親戚一樣，也可以用作構(gòu)建塊。它們具有LP和HP操作功能，但也可用于帶通BP模式。由于它們是基于一個反相放大器結(jié)構(gòu)，所以它們具有在通帶內(nèi)反向操作的特性。另一個有用的資產(chǎn)是它們能夠方便地配置以獲得收益。

高通配置

圖36顯示了使用OP179/OP279部分的HP MFB 2極濾波器。對于該濾波器，通帶增益是用戶可配置的，信號相位是反相的。該電路比SK型多使用一個調(diào)諧元件。為了簡單起見，電容器C1和C3設(shè)置為相等的標(biāo)準(zhǔn)值，并且根據(jù)所述關(guān)系選擇電阻器R1-R2。這個濾波器的增益H由電容器C1和C2設(shè)定，這個因素限制了增益的可選擇性和精度。此外，輸入電容C1使得驅(qū)動級所看到的負載具有很高的無功，并限制了該濾波器的整體實用性。C1負載的可怕影響可以通過使用大約100Ω的小串聯(lián)輸入電阻得到一定程度的緩和，但仍然可能是一個問題。

在這個例子中，濾波器增益被設(shè)置為unity，拐角頻率為1khz，響應(yīng)為Butterworth類型。對于直流輸出偏移是關(guān)鍵的應(yīng)用，偏置電流補償可用于放大器。這是由網(wǎng)絡(luò)Zb提供的，其中R等于R2，電容器提供噪聲旁路。

低通配置

圖37是使用OP179/OP279部分的LP MFB 2極濾波器。對于該濾波器，通帶中的增益可在寬范圍內(nèi)由用戶配置，并且通帶信號相位是反轉(zhuǎn)的。給定α、F和H的設(shè)計參數(shù)，通過選取C2的標(biāo)準(zhǔn)值開始簡化設(shè)計過程。然后根據(jù)所述關(guān)系選擇C1和電阻器R1-R3。Zb提供可選的直流偏置電流補償，其中R等于R3的值加上R1和R2的并聯(lián)等效值。

這個濾波器的增益H由電阻R2和R1設(shè)定（就像在標(biāo)準(zhǔn)運算放大器逆變器中一樣），并且可以在低頻下精確到這些電阻所允許的那樣。由于這種靈活和精確的增益特性，加上低范圍的分量值擴散，這種濾波器可能是所有MFB類型中最實用的。電容器比率最好通過并聯(lián)兩種或兩種以上的常見類型來滿足，例如，1khz單位增益巴特沃斯濾波器。

帶通配置

使用OP179/OP279部分的MFB帶通濾波器如圖38所示。這個濾波器提供了相當(dāng)穩(wěn)定的介質(zhì)Q設(shè)計，頻率高達幾千赫。為了獲得最佳的可預(yù)測性和穩(wěn)定性，操作應(yīng)限于OP179/OP279在濾波器中心頻率處的開環(huán)增益超過2Q2的應(yīng)用。

給定Q、F和通帶增益AO的帶通設(shè)計參數(shù)，設(shè)計過程從選取C1的標(biāo)準(zhǔn)值開始。然后根據(jù)所述關(guān)系選擇C2和電阻器R1-R3。此過濾器受各種組件值的影響。實際設(shè)計應(yīng)盡量將電阻限制在1 kΩ到1 MΩ的范圍內(nèi)，電容值不超過1μF。需要時，Zb提供直流偏置電流補償，其中R等于R3。

雙向揚聲器交叉網(wǎng)絡(luò)

有源濾波器在揚聲器交叉網(wǎng)絡(luò)中非常有用，因為它體積小，相對不受寄生影響，易于控制低/高聲道驅(qū)動，加上由專用放大器提供的受控驅(qū)動器阻尼。Sallen-Key（SK）VCVS和多反饋（MFB）濾波器結(jié)構(gòu)都有助于實現(xiàn)有源交叉網(wǎng)絡(luò)（參見參考文獻4），圖39所示的電路是一種雙向有源交叉，它結(jié)合了兩種濾波器拓撲的優(yōu)點。這種有源交叉在1V rms的輸出電平下顯示小于0.01%的THD+N，使用通用單位增益HP/LP級。在這個雙向示例中，LO信號是dc-500hzlp低音炮輸出，HI信號是HP（>500hz）高音輸出。U1B在500hz時形成MFB-LP段，U1A段提供SK-HP段，覆蓋頻率≥500hz。

這種交叉網(wǎng)絡(luò)是Linkwitz-Riley型 ，阻尼系數(shù)或α為2（也稱為“巴特沃斯平方”）。Linkwitz-Riley型濾波器的一個特點是，整個通帶的總幅度響應(yīng)是平坦的。發(fā)生這種情況的一個必要條件是HI輸出的相對信號極性必須相對于低輸出反轉(zhuǎn)。如果只使用了SK濾波器段，這就要求在安裝時反向連接到一個揚聲器。或者，在LO信道中使用一個反轉(zhuǎn)級，這將實現(xiàn)相同的效果。在如圖所示的電路中，級U1B是MFB LP濾波器，它提供必要的極性反轉(zhuǎn)。與SK部分一樣，它被配置為單位增益和α為2。截止頻率為500hz，補充了U4的SK-HP部分。

在濾波器部分，選擇了元件值，以便在合理的物理/電氣尺寸和最低的噪聲和失真之間取得良好的平衡。直流偏移誤差可以通過在反饋和偏置路徑中使用直流補償來最小化，交流旁路采用電容器以降低噪聲。此外，由于網(wǎng)絡(luò)輸入是無功的，它應(yīng)該由VIN處的直接耦合低阻抗源驅(qū)動。

圖40顯示了該濾波器結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)適用于5V直流電源的單電源操作，與前面討論的線路相同。

500赫茲的交叉示例頻率可以通過電阻器或電容器的頻率縮放來降低或提高。在為其他頻率配置電路時，必須在各部分之間保持互補的低壓/高壓作用，并且各部分內(nèi)的元件值必須具有相同的比率。表II提供了一種適應(yīng)的設(shè)計幫助，并給出了其他頻率的建議標(biāo)準(zhǔn)分量值。

表注（適用于α=2）。

*對于SK級U1A:R1=R2，C1=C2等。

**對于MFB級U1B：R6=R5，R7=R5/2，C4=2C3。

外形尺寸

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