１、概述

互導型放大器（又稱跨導型放大器）的輸入信號是電壓量，輸出信號是電流量，其增益稱為互導Ｇｍ。 互導型放大器是一種電壓／電流模式混合電路，由于其內部只有電壓—電流變換級和電流傳輸級，而沒有電壓傳輸級，因此沒有大擺幅電壓信號和密勒倍增效應，從而具有頻帶寬、高頻性能好及大信號轉換速度高等特性。互導型放大器的電路結構簡單，電源電壓和功耗均得到了降低。

２、主要性能指標

ＭＡＸ４３５／ＭＡＸ４３６是美國ＭＡＸＩＭ公司生產的互導型放大器，ＭＡＸ４３５是差分輸出型，ＭＡＸ４３６是單端輸出型，其引腳排列如圖１所示。圖中Ｚ＋、Ｚ－端為用戶選擇的二端互導元件或網絡的阻抗連接端口。ＩＳＥＴ端為電源電流控制端，它控制內部電流源。ＩＳＥＴ端與負電源Ｖ－端之間需連接一個５．９ｋΩ的外部電阻ＲＳＥＴ，當ＲＳＥＴ為５．９ｋΩ時，ＭＡＸ４３５每個輸出端最大輸出電流是±１０ｍＡ，ＭＡＸ４３６是±２０ｍＡ。在電阻ＲＳＥＴ兩端需并聯０．２２μＦ陶瓷電容以使電流源去耦。當輸出負載不需要有源驅動時，可將電阻ＲＳＥＴ與 ＩＳＥＴ端斷開以降低功耗。此時ＭＡＸ４３５電源電流可降至約４５０μＡ？ＭＡＸ４３６電源電流降至約８５０μＡ。這兩款器件均有輸出短路保護功能。ＭＡＸ４３５／ＭＡＸ４３６的主要性能指標如表１所列。

表１中的差分輸入電壓Ｖｉ＝ Ｖｉ＋－ Ｖｉ－，Ｚｔ為Ｚ＋、Ｚ－兩端用戶連接的二端互導元件或網絡的阻抗。差分輸入電壓Ｖｉ會生成流入互導元件Ｚｔ的電流（從電路結構上講Ｚｔ是Ｖｉ－Ｉ變換電路的一部分，Ｚｔ與輸入電阻Ｒｉ是概念上根本不同的兩個量），流過互導元件Ｚｔ的電流被電路內部預置的電流增益Ｋ倍乘，其輸出電流為ＩＯ＝ＫＶｉ／Ｚｔ。選取Ｚｔ時應保證Ｖｉ最大值與Ｚｔ最小值的比值小于２．５ｍＡ，這樣輸出電流才能不超過最大值。定義互導型放大器的互導增益時，假如放大器的負載為ＲＬ，則互導型放大器的互導增益Ｇｍ＝Ｉｏ／Ｖｉ＝Ｋ／Ｚｔ，輸出電壓Ｖｏ＝Ｇｍ×ＲＬ。

３、應用電路

ＭＡＸ４３５／ＭＡＸ４３６可廣泛用于高速儀表放大器、高速濾波器、寬帶高增益帶通放大器、高速差分傳輸線路驅動、接收器中。它不象電壓型運放那樣需要反饋回路及相位補償。下面列舉幾個典型電路。

（１）求和放大電路見圖２ａ。Ｖｏ＝（Ｇｍ１＋Ｇｍ２）ＲＬ

（２）低通放大電路見圖２ｂ。極點頻率ＦＰ＝１／（２πＲＬＣＬ），通帶增益ＧＢ＝Ｋ？ＲＬ／Ｒｔ？。若將Ｒｔ改為ＲＣ串聯電路，即可組成帶通放大電路。而若將Ｒｔ改為ＲＣ串聯電路，同時又去掉電容ＣＬ，便可組成高通放大電路。若用晶體代替Ｒｔ且去掉電容ＣＬ，便可組成晶體調諧放大電路，其諧振頻率為晶體頻率。利用多個ＭＡＸ４３６可組成二階低通、高通、帶通濾波器。

（３）視頻雙絞線驅動／接收器電路，見圖３。基帶視頻信號的傳輸距離可達１５００米。

（４）利用ＭＡＸ４３６實現接地模擬電阻，見圖４。圖中的輸入阻抗Ｚｉ由下面的式子導出：

Ｉｉ＋Ｉｏ＝０

Ｉｏ＝ＶｉＫ／Ｒｔ

Ｚｉ＝Ｖｉ／Ｉｉ＝Ｒｔ／Ｋ

而Ｇｍ＝Ｋ／Ｒｔ

所以，由上式得出：Ｚｉ＝１／Ｇｍ

（５）利用ＭＡＸ４３６實現回轉器，見圖５。圖中的阻抗Ｚｉ由下面的式子導出：

Ｉ０１＝ＶｉＧｍ１

Ｖｏ＝Ｉ０１ＺＬ

Ｉ０２＝ＶｏＧｍ２＝Ｖｉ Ｇｍ１ Ｇｍ２ ＺＬ

Ｉｉ＝－Ｉ０２

由上式得出：Ｚｉ＝Ｖｉ／Ｉｉ＝１／（Ｇｍ１ Ｇｍ２ ＺＬ）

輸入阻抗Ｚｉ等于對端所接阻抗的倒數乘以系數，實現了回轉器的功能。若ＺＬ是電容，則Ｚｉ為模擬電感。

（６）利用ＭＡＸ４３６實現頻變負電阻，見圖６。由于

Ｉ２（Ｓ）＝Ｇｍ３Ｖ１（Ｓ）

Ｉ３（Ｓ）＝Ｇｍ４ Ｉ２（Ｓ）／ＳＣ１

Ｉ４（Ｓ）＝Ｇｍ５ Ｉ３（Ｓ）／ＳＣ２

Ｉ１（Ｓ）＋Ｉ４（Ｓ）＝０

從節點Ａ向右看的輸入的阻抗為Ｚ′ｉ（Ｓ）＝Ｖ１（Ｓ）／Ｉ１（Ｓ）＝（Ｓ２Ｃ１Ｃ２）／（Ｇｍ３ Ｇｍ４ Ｇｍ５）

Ｚ′ｉ（Ｓ）具有Ｓ２階次，稱為超電感，Ｇｍ１、Ｇｍ２組成接地回轉器，對Ｚ′ｉ作倒置變換，得到輸入阻抗為：

Ｚｉ（Ｓ）＝Ｖｉ（Ｓ）／Ｉｉ（Ｓ）＝（Ｇｍ３ Ｇｍ４ Ｇｍ５）／（Ｓ２ Ｃ１Ｃ２ Ｇｍ１Ｇｍ２）＝１／（Ｓ２Ｄ）

Ｄ＝（Ｃ１ Ｃ２ Ｇｍ１ Ｇｍ２）／（Ｇｍ３ Ｇｍ４ Ｇｍ５）

Ｄ具有秒·法拉的量綱。若將上面公式中的模擬超電感Ｚ′ｉ（Ｓ）經過一個浮地回轉器倒置，則可構成浮地頻變負電阻。

利用互導放大器的優異性能還可以組成浮地模擬電阻、接地電容倍乘器、浮地電容倍乘器、電壓模式積分器、電流模式積分器等電路。

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