宽带放大器设计与仿真.pptVIP

项目3 宽带信号发生器的设计与仿真;模拟电子系统设计与实践;TI 的精密型运放有下面几类（所有的y代表通道数量和关断功能与否）： ? OPAy2xx, TLExxxy: Bipolar，精密，微小输入失调电压，GBW=80MHz； ? OPAy1xx: FET, Difet， 精密，高输入阻抗，微小偏置电流，GBW=10MHz； ? OPA637,OPA627: Difet， 精密，优秀的直流交流特性，GBW=80MHz； ? OPAy3xx: CMOS, =5.5V, 精密,直流特性出众，低噪低功耗，GBW=200MHz； ? OPAy7xx: CMOS, 12V; GBW=20MHz ? TLV/TLCxxxy： CMOS, =16V; GBW=10MHz; 针对低成本，低频应用;1.1 运算放大器的模型 ;1.理想运算放大器的模型 ;2.实际运算放大器的模型 ;1.比例放大器;2.同相放大器;3.加法电路 ;加法电路的应用——D/A转换器双极性输出 ;D/A转换器单极性和双极性输出工作波形 ;4.基本差动放大电路 ;典型的几种差分输出的传感器就是电阻电桥、 RTD 测温电阻和电流并联检测器。;共模信号为放大器的同相和反相输入端含有的相同信号，这里的共模信号（Common Mode Voltage）VCM＝5V；;电压源驱动的电阻电桥;电压源驱动的电阻电桥; 压力引起的电桥臂上应变片的形变实际上是非常的小，一个压力传感器的满量程差分输出通常都在20mV以下，而共模电压则通常在2.5V以上。如果直接对信号放大，共模信号会引起电路饱和。因此，首先我们需要进行共模抑制，提前出差模信号。如上图，共模信号为2.5V，差模信号为6.3mV，我们只需将V+减去V-即可，;（2）基本差分放大电路的原理 ;电路的共模抑制比（CMRR）被外部电阻网络所限制。 假如 R1，R2，R3，R4 中仅有一只电阻有 0.1％的误差，导入上面的公式可以得到 CMRR 将下降到 66dB； 若误差为 1％，CMRR 将下降到46dB。 那么，我们在通用电子市场上里通常能买到的最精密的电阻为多少误差呢？ 1％，而我们在学校里经常抓来使用的电阻常常只有 5%的甚至更差的精度，这将使我们的共模抑制比更加“惨不忍睹”。 上面的例子里， VCM＝2.5V， 若 VDM＝20mV， 60dB 的 CMRR 将使 VCM＝2.5V减小到 1/1000， 此时 VCM 仍将有 2.5mV，这相当于有用差模信号的 10%，对我们的测量结果有相当大的影响， 因此我们需要更高的 CMRR。 ;??3）专用差分放大器-IN132;（3）专用差分放大器-IN132;也存在问题：输出精度不够;5.仪表放大器 ;5.仪表放大器 ;INA333 内部概图;5.仪表放大器 ;仪表放大器是一种放大两输入信号电压之差而抑制对两输入端共模的任何信号的器件。 因此，仪表放大器在从传感器和其它信号源提取微弱信号时提供非常重要的功能。 ;6. 交流放大器 ;单电源供电交流放大器 ;1.3 集成运放的主要参数 ;;;2. 输入失调电压—VOS (input offset voltage) ;VOS对电阻反馈运算放大器电路的影响 ;输出失调电压的补偿 ;3.开环带宽BW和单位增益带宽GBW ;;;4．转换速率（Slewing Rate，SR） ;正确使用集成运算放大器;MAX4016;;;;;高速放大器链路 ;题目： 宽带直流放大器 ? 要求： 输入阻抗大于 1M Ohm; - 输入信号： 正弦波, 10MHz， =10mVRMS - 增益： 0dB - 60dB, 步进尽可能小 - 输出信号： 10VRMS， 负载为 50 欧姆 - 肉眼观察无明显失真 - 增加一个自动增益控制模块使得： 4.5Vpp = Vout = 5.5Vpp ;这个题目中的设计要点在于： - 输入阻抗大于 1M Ohm；（选择高输入阻抗的宽带放大器） - 输入信号：正弦波,10MHz，=10mVRMS； - 增益： 0dB - 60dB,步进尽可能小；（选择灵活的增益可变宽带放大器） - 输出信号：10VRMS，负载为50欧姆（高压摆率和高输出功率） - 肉眼观察无明显失真 - 增加一个自动增益控制功能： 4.5Vpp=Vout=5.5Vpp （闭环控制） ;主要的设计要点在于：输入阻抗高，大带宽且高压摆率， 增益调节方便， 高输出功率和数字反馈控制五个方面。 我们将讨论： 什么是 Bipolar 和 FET 输入的高速放大器； 什么是电压反馈放大器和电流反馈放大器； 什么是电压控制增益可调放大器。 ;这个题目的思路其实很清楚， 就是输