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工程师经常面临开发满足广泛需求应用的挑战，通常这些需求难以同时满足。例如，要找到一款速度极快、高电压、高输出功率，且在直流精度、噪声和失真方面具有同样良好特性的运算放大器（运放）。市场上很少有兼具所有这些特性的运放。不过，可以用两个单独的运放构建一个复合放大器。组合两个运放时，可以融合每个运放的积极特性。这样，与相同增益下的单个放大器相比，可以实现更高的带宽。

复合放大器由两个通常具有不同特性的单独放大器组成。图1展示了这样的配置。放大器1代表低噪声精密放大器ADA4091 - 2。在这种情况下，放大器2是AD8397，具有高输出功率，用于驱动其他模块。

图1所示的复合放大器配置类似于一个非反相放大器，其中两个电阻R1和R2在外部起作用。串联连接的两个运放应被视为一个单一的放大器。总增益（G）通过电阻比设置，G = 1 + R1/R2。R3与R4的比率变化，实际上也就是放大器2的增益（G2）变化，也会影响放大器1的增益或输出电平（G1）。R3和R4不会改变有效总增益。如果G2减小，G1会增大。

复合放大器的另一个特性是更高的带宽。这种组合的带宽比每个单独放大器的带宽都高。因此，如果使用两个相同的放大器，增益带宽积（GBWP）为100 MHz，增益G = 1，可以实现大约27%更高的 - 3 dB带宽。随着增益的增加，这种效果会更加明显，但仅到一定限度。一旦超过该限度，可能会出现不稳定情况。这也适用于两个增益分配不均的情况。一般来说，当增益在两个放大器上均匀分配时，可获得最大带宽。使用上述值（GBWP = 100 MHz，G2 = 3.16，G = 10），对于增益为10的情况，可以实现大约是单个放大器 - 3 dB带宽300%的带宽。

在典型的运放电路中，部分输出会反馈到反相输入端。这样，输出误差可以通过反馈路径进行校正，以提高精度。图1所示的组合也为放大器2提供了一个单独的反馈路径，尽管它在放大器1的反馈路径内。由于放大器2，整体配置的输出包含较大的误差，但当这些误差反馈到放大器1时会被校正。因此，保留了放大器1的精度。输出失调仅与第一个放大器的误差成比例，并且与第二个放大器的失调无关。

噪声分量也是如此。它也通过反馈进行校正，交流信号也取决于两个放大器级的带宽储备。只要第一级放大器有足够的带宽，它就会校正放大器2的噪声分量。到目前为止，其输出电压噪声密度占主导地位。然而，如果超过了放大器1的带宽，第二个放大器的噪声分量开始占主导地位。如果放大器1的带宽过高或远高于放大器2的带宽，就会出现问题。这可能会导致一个额外的噪声峰值，在复合放大器的输出端可以看到。

通过串联连接两个放大器的组合，可以融合两者的最佳特性，同时实现单个运放无法达到的效果。例如，可以实现一个具有高输出功率和更高带宽的高精度放大器。图1展示了一个电路示例，其中包含轨到轨放大器AD8397（ - 3 dB带宽 = 69 MHz）和精密放大器ADA4091 - 2（ - 3 dB带宽 = 1.2 MHz），它们组合后的带宽是各自单独带宽的两倍多（在G = 10时）。此外，通过AD8397与各种精密放大器的组合，可以实现噪声降低以及总谐波失真（THD）的改善。然而，在设计中，必须通过正确的放大器配置确保系统稳定性。如果考虑所有标准，复合放大器为满足非常广泛和苛刻的应用范围提供了众多可能性。