低频电子线路（第二版） 傅丰林 第6章.pptVIP

521 第 6 章 目 录 6.2 直流信号的放大 6.3 差分放大器 6.4 集成运算放大器典型电路介绍 6.4 集成运算放大器典型电路介绍 6.5 集成运算放大器的性能参数和模型 6.6 理想运放及其基本组态 6.7 集成运算放大器的应用 6.9 在系统可编程模拟器件ispPAC 6.11 电流模式运算放大器 6.13 模拟乘法器 6.12 集成跨导放大器 F3080的内部电路 由差分输入级和推挽输出级组成。电路设有放大器偏置电流端，通过偏置电流来控制跨导。 简化图 退出 返回 6.12 集成跨导放大器 应用 （1）增益可控电压放大器 反相放大器 同相放大器 退出 返回 6.12 集成跨导放大器 （2）调幅电路 载波频率的信号由反相端输入， 调制频率信号由偏置端加入。 求积项，代表了调制分量 与调制频率无关 退出 返回 6.12 集成跨导放大器 （3）一阶有源低通滤波器 若输入为正弦信号 幅频特性 退出 返回 6.12 集成跨导放大器 2. COMS跨导运算放大器 优点：跨导与输入电流之间有大范围的线性关系，可调范 围较大。 缺点：传输特性的线性范围较小。 双极型OTA CMOS OTA 优点：输入电阻高，功耗小，热稳定性好。 缺点：增益值及其可调范围较小。 退出 返回 6.13.1 双平衡模拟乘法器 6.13.2 线性化可变跨导型模拟乘法器 6.13.3 单片集成通用型乘法器 6.13.4 乘法器的应用举例 退出 返回 6.13 模拟乘法器 实现两个模拟量(电压)相乘的电子器件 成为倍频、鉴相、调制解调、幂指数运算、函数发生及自动增益控制等电子电路中的常用组件，应用领域扩大到信号处理、测量、通信、制导、化学分析、电机控制等。 符号 等效电路 相乘增益 退出 返回 6.13.1 双平衡模拟乘法器 退出 返回 6.13.1 双平衡模拟乘法器 输入电压足够小 只要输入信号电压足够小，双平衡差分电路的输出电压就正比于输入电压的乘积，具有理想的相乘功能。 由于 可取正、负两种极性电压，该电路可实现四象限相乘。 缺点：（1）当输入电压够小时，会引入很大的非线性误差。 （2）相乘增益与温度有关，此电路的温度稳定性很差。 退出 返回 6.13.2 线性化可变跨导型模拟乘法器 由双平衡模拟乘法器和一个非线性补偿电路相结合而成。非线性补偿电路实现反双曲正切特性，以抵偿双平衡模拟乘法器输出的双曲正切特性，从而使输出与输入之间呈现线性相乘关系。 退出 返回 6.13.2 线性化可变跨导型模拟乘法器 1.非线性补偿电路分析 由差分对管VT1、VT2，二极管VD1、VD2，电流源 及 电阻 组成 退出 返回 6.13.2 线性化可变跨导型模拟乘法器 1.非线性补偿电路分析 足够大 实现了反双曲正切函数关系 退出 返回 6.13.2 线性化可变跨导型模拟乘法器 2.输出电压的分析 相乘增益 退出 返回 6.13.2 线性化可变跨导型模拟乘法器 线性化可变跨导乘法器具有如下特点： （1）当负反馈电阻和足够大时，线性化乘法器的输出电压与两个输入电压的乘积成正比，具有线性相乘功能。 （2）线性化乘法器的相乘增益由电路参数决定，其数值可方便地通过改变电流予以调整。在正常工作条件下，偏置恒流源为1mA，输入电压可在10V的范围内变化，相乘增益通常为0.1。 （3）线性化乘法器的相乘增益与环境温度无关，电路的温度稳定性好。 退出 返回 6.13.3 单片集成通用型乘法器 线性化可变跨导型乘法电路，由于输入线性动态范围宽、 温度稳定性好、工作频率高且易于集成，因而得到了广泛 的重视。目前国内外已有单片集成乘法器产品。 下图是MC1595单片集成乘法器的内部电路和外部接线图。 退出 返回 6.13.4 乘法器的应用举例 1.n次方运算电路 退出 返回 6.13.4 乘法器的应用举例 2.除法运算电路 Ⅰ、Ⅱ象限除法运算电路 把乘法器接在运放的反馈回路 而构成的。 同相输入除法运算电路 退出 返回 6.9.3 在系统可编程模拟器件ispPAC10的设计应用 1. ispPAC10的输入接口电路 根据输入信号的不同，分为三种： 直接相连：适用于输入信号中含有电压值接近 的 直流成分。 外加直流偏置：当输入信号中不含直流成分时，需采 用这种外部电路。 带直流偏置的交流耦合。 退出 返回 6.9.3 在系统可编程模拟器件ispPAC10的设计应用 接口电路 外加直流偏置 带直流偏置的交流耦合 退出 返回 6.9.3 在系统可编程模拟器件ispPAC10的设计应用 2. i