跨导放大器OTA的输入信号是电压，输出信号是电流，因此它是一种电压电流混和模式电路。图1所示是CA3080跨导放大器的内部电路。

CA3080工作原理

CA3080是基于跨导放大器的增益可控型放大器，其简化原理图如下

实际设计时，可以把二极管替换为三极管，结果如图：

若将三极管的基极和集电极连接起来，就会变为二端元件，且基极电压恒等于集电极电压，三极管始终工作在饱和区，因此可以视为恒压降的二极管模型。这样可以节约成本，同时缩小体积（在集成电路内），以及有更小的压降。

接下来观察它的电路结构。

首先是由一个差分输入级进来，偏置电流I0由差分级下方的外部流控的恒流源决定，其大致关系为，I0=(VDD-VEE-0.4v)/R1

此处vdd为5v，vee为-5v，R1=1kΩ，另外0.4v是左下角三极管（二极管）的压降，计算值为9.6mA，与仿真一致。

观察差分级上方，有电流镜和充当主电流放大作用的共集电极的达林顿结构。

对差分的单侧进行分析：电流镜把左侧差分输入产生的拉电流镜像到右侧放大级的发射极，放大级对左侧差分结果进行放大，电流由78nA放大230倍，变成18.6uA,然后再进一步放大240倍达到最终的4.46mA输出。另一侧效果相同。

电流被放大后，进入恒流源输出级，其中差分正端走到恒流源的偏置控制端，使其恒流的I0受控；差分负端进入一个与输出和恒流源输入相连的节点，起到差分正负电流相减的效果，最后以一个较小的恒流输出。

由于电流是差分的，所以输出无共模电流，最后电路就起到一个跨导放大器的作用。

计算跨导的大小：根据跨导g=I(out)/V(in)， 6.1mA/38.1mv得到g=0.16s。同时由于跨导增益g与偏置电流输入正相关，所以代入此时的偏置电流9.6mA， Ug=I(offset)/g=60mv。

实际上，跨导放大器由于具有可编程放大倍数的偏置端存在。利用这点，能够实现乘法器：因为Io=Ui/Ug*Ioffset,并且Ioffset=(Voffset-V(g=0))/Roffse。于是，只要在差分输入端加一个差分电压信号，在偏置输入端加一个带偏置的电压信号，选取合适大小的Roffset，就可以对两个电压进行相乘，以对信号进行调制。

经检验，V(g=0)约为三极管的管压降0.4~0.5v；维持差分信号源不变，将原VDD更换信号源，偏置0.5，在仿真中成功实现。

PCB设计与调试

设计原理图和PCB：

进行焊接并测试

使用信号发生器输入合适的信号，测试其工作：

接着，对其幅频特性进行测试：输入信号Vpp=100mV，无偏置差分输入。电流10mA时，最大放大倍数为24dB，其放大带宽约7MHz，经计算，其增益带宽积在此电流环境下为119MHz，非常优秀。

还可以尝试用CA3080进行中频调制（AM）：使用10MHz作为基频，调制300kHz包络信号，得到了低失真的AM波形：