
交流耦合放大器PPT课件.ppt
28页nOperational Amplifiers Training nLaboratory Manualn n1.AC Coupled Amplifier Circuit LMH6642?nLMH 元件号元件号码n 电压反馈放大器:LMH66XXn 电流反馈放大器:LMH67XXn 缓冲器:LMH65XXn 压控放大器:LMH650X高速运放基本高速运放基本应用用n电缆驱动 – 具有高速、低失真、高输出电流和宽电源范围能力的放大器 – 应用:XDSL、STB、视频传输等n可变增益功能(AGC) – 具有高速、低失真和大衰减能力的可变增益放大器 – 现已提供样品 – 应用:移动系统的无线基站,WLL等n通用 – 有源滤波器-高频、低成本、无电感、分具频率可能 超过100MHz – IF增益块-低嘈声、宽频、低失真 – 视频放大器/缓冲器-良好的差分增益良/差分相位 运放选型n1.运放供电电压大小和方式选择;运放供电电压大小和方式选择;2.运放封装选择;运放封装选择;3.运放反馈方式,即是运放反馈方式,即是VFA (电压反馈运放电压反馈运放)还是还是CFA(电流反馈运放电流反馈运放);;4.运放带宽;运放带宽;5.压摆率大小,这决定全功率信号带宽;压摆率大小,这决定全功率信号带宽;6.Offset电压和电压和Offset电流选择;电流选择;7. Offset电压随温度的漂移大小,即电压随温度的漂移大小,即ΔVoffset/ΔT大小;大小;8.运放输入阻抗选择;运放输入阻抗选择;9.运放输出驱动能力大小选择;运放输出驱动能力大小选择;10.运放静态功耗,即运放静态功耗,即ICC电流大小选择;电流大小选择;11.运放噪声选择;运放噪声选择;12.运放驱动负载稳定时间。
运放驱动负载稳定时间 增益增益带宽积n增益×带宽 = 单位增益频率 称为增益带宽积(GBWP)n建立系统时,可利用增益带宽积决定运算放大器的带宽n增益带宽积的数值列于数据表内,而增益则由用户自行设定n增益增益滚降滚降::roll-off• 全功率带宽全功率带宽BWP在运放闭环电压增益为在运放闭环电压增益为1,输入正弦大信号,指定负载和,输入正弦大信号,指定负载和指定失真度等条件下,使运发输出电压幅度达到最大值时指定失真度等条件下,使运发输出电压幅度达到最大值时的信号频率,定义为的信号频率,定义为BWP,,BWP简称功率带宽简称功率带宽BWP受受SR的限制,它们之间的关系可近似表示为:的限制,它们之间的关系可近似表示为:式中:式中:Vom是运放输出电压幅度最大值是运放输出电压幅度最大值•开环带宽开环带宽BW在正弦小信号激励下,运放开环电压增益值随频率从在正弦小信号激励下,运放开环电压增益值随频率从直流增益下降直流增益下降3dB所对应的信号频率定义为所对应的信号频率定义为BW•单位增益带宽单位增益带宽BWG运放的低频闭环增益为运放的低频闭环增益为1及正弦小信号激励下,闭环增益及正弦小信号激励下,闭环增益随频率从随频率从1下降到所对应的频率定义为下降到所对应的频率定义为BWGn压摆率(率(Slew Rate)) 单电源运算放大器设计单电源运算放大器设计n单电源运算放大器采用一组正电源供电,使用比较方便. 但作为交流放大器使用时,使用不当会产生信号失真. 例如,右图 是想利用单电源运 放构成一个同相输入放大器, 但输出信号却产生了负 向切割失真. 一些使用者误认为,单电源运放不适合在 交流放大器中使用. 其实, 这是由于使用不当造成的. 因为单电源运放只能输出V 0 ≥0 的信号, 而在图 中,要求输入信号在运放同相输入端出现时必须高于 地电位( V + > 0) . 假如输入端是一个带有直流成份的 正弦信号,通过隔直电容后将是一个失去直流成份的 纯交流信号. 在交流信号的负半周( V + < 0) , 输出端 不可能输出V 0 < 0 ,所以负半周将被切割.单电源运算放大器设计单电源运算放大器设计n为解决单电源运放产生的交流信号的失真问题,可以在运放同相输入端加直流偏置, 使运放在静态时输出端有一个直流偏置电压输出V 0’ . 这样, 当交流信号输入时,输出信号将在V 0 ’左右变化, 在动态范围之内,信号不会失真,如图所示. 输出端静态偏置电压V 0’ 一般可以为供电电源电压的1/ 2 左右,以输出信号不产生失真为原则. 本文以右图 所示的同相输入运放电路为例,说明单电源运放交流放大器的设计方法.运算放大器工作性放大区,由电路线性迭加原理可知,总输出为直流输出与交流输出之和,即RSr= RIC //((AVD·F · RID ))RSr(运放的输入电阻),(运放的输入电阻), RIC (共模输入电阻),(共模输入电阻), RID (差模输入电阻),(差模输入电阻), AVD()差模开环直流电压放大倍数),()差模开环直流电压放大倍数),F(反馈系数)(反馈系数)=1/KF。
同相比例运算电路同相比例运算电路_+ + R2R1RPuiuou-= u+= ui反馈方式:反馈方式:电压串联负反馈输入电阻高电压串联负反馈输入电阻高虚短路虚短路虚开路虚开路结构特点:结构特点:负反馈引到反负反馈引到反相输入端,信号从同相端相输入端,信号从同相端输入输入虚开路虚开路此电路是电压并联负反馈,输入电阻大,此电路是电压并联负反馈,输入电阻大,输出电阻小,在电路中作用与分离元件的射输出电阻小,在电路中作用与分离元件的射极输出器相同,但是电压跟随性能好极输出器相同,但是电压跟随性能好电压跟随器电压跟随器结构特点:结构特点:输出电压全输出电压全部引到反相输入端,信部引到反相输入端,信号从同相端输入号从同相端输入电压电压跟随器是跟随器是同相比例运算同相比例运算放大器的特例放大器的特例 + uiuoLMH6642LMH6642LMH6642LMH6642与OP07相比较 Cf:补偿电容 RL:负载电阻 GAIN:闭环增益AC Coupled Amplifier Circuit schematic Exercises: 1、bread boardExercises: power +5V IC :LMH6642。
