接下來(lái)考慮FET的柵極電容，因?yàn)樗鼤?huì)與偏置電阻一起形成一個(gè)低通濾波器。擊穿電壓較高的FET往往具有較高的柵極電容，而且偏置電阻往往為100 kΩ，因此不需要多少柵極電容就能顯著降低電路的速度。從制造商的數(shù)據(jù)手冊(cè)中獲得柵極電容值，計(jì)算RTOP和RBOT并聯(lián)組合所形成的極點(diǎn)頻率。

偏置網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)必須始終快于輸入和輸出信號(hào)，否則放大器的輸出可能超出其自身的電源范圍。暫時(shí)偏離到放大器電源軌之外會(huì)有損壞輸入的風(fēng)險(xiǎn)，而暫時(shí)飽和或壓擺受限會(huì)有造成輸出失真的風(fēng)險(xiǎn)。任何一種狀況都可能導(dǎo)致負(fù)反饋暫時(shí)丟失和不可預(yù)測(cè)的瞬態(tài)行為，甚至可能因?yàn)槟承┻\(yùn)算放大器架構(gòu)中的相位反轉(zhuǎn)而閂鎖。

性能

直流線性度

圖2顯示了增益誤差與輸入電壓的關(guān)系(直流線性度)，增益為20，電源為±140 V。

 

圖2.增益誤差與輸入電壓的關(guān)系

壓擺率

圖3顯示了壓擺率曲線，增益為20，電源為±140 V，測(cè)量值為20.22 V/μs。
 

圖3.壓擺率

實(shí)現(xiàn)更高速度的權(quán)衡

功耗

如前所述，工作電壓較高時(shí)，F(xiàn)ET的擊穿電壓(和相關(guān)的柵極電容)以及電阻值也必須較高。較高的電阻和電容值都會(huì)造成帶寬降低，唯一可用的調(diào)整因素是電阻值。降低電阻值會(huì)提高帶寬，但代價(jià)是功耗增加。空間低阻值、高功率的電阻尺寸較大，需占用較多電路板空間。以電容的形式在RBOT上增加一些引線補(bǔ)償可以改善電路的頻率響應(yīng)。此電容與RBOT和RTOP電阻形成一個(gè)零點(diǎn)，抵消FET柵極電容所形成的極點(diǎn)。極點(diǎn)和零點(diǎn)相消，因此可以選擇更高阻值的電阻，從而降低直流功耗。

結(jié)論

在需要較高電壓但使用典型高壓運(yùn)算放大器不經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用中，常常會(huì)讓常規(guī)運(yùn)算放大器自舉。自舉有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。還有一個(gè)選擇，ADHV4702-1提供一種高達(dá)220 V的精密高性能解決方案，無(wú)需自舉。但是，當(dāng)信號(hào)范圍要求超過(guò)220 V時(shí)，該器件可以自舉以處理超過(guò)標(biāo)稱信號(hào)范圍兩倍以上的電壓，同時(shí)提供比自舉低壓放大器更高的性能。

參考文獻(xiàn)

Grayson King和Tim Watkins?！巴ㄟ^(guò)運(yùn)算放大器自舉產(chǎn)生寬電壓擺幅”，EDN雜志，1999年5月13日。維基百科，“自舉”，2018年9月1日。