交流耦合放大器.ppt

nOperational Amplifiers Training nLaboratory Manual n n1.AC Coupled Amplifier Circuit LMH6642？ nLMH 元件号码码 n 电压 反馈放大器：LMH66XX n 电流反馈放大器：LMH67XX n 缓冲器：LMH65XX n 压控放大器：LMH650X 高速运放基本应应用 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； 2.运放封装选择； 3.运放反馈方式，即是VFA (电压反馈运放)还是CFA( 电流反馈运放)； 4.运放带宽； 5.压摆率大小，这决定全功率信号带宽； 6.Offset电压和Offset电流选择； 7. Offset电压随温度的漂移大小，即Voffset/T大小 ； 8.运放输入阻抗选择； 9.运放输出驱动能力大小选择； 10.运放静态功耗，即ICC电流大小选择； 11.运放噪声选择； 12.运放驱动负载稳定时间。 增益带宽积带宽积 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增益滚降：roll-off 全功率带宽BWP 在运放闭环电压增益为1，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 的信号频率，定义为BWP，BWP简称功率带宽。BWP受 SR的限制，它们之间的关系可近似表示为： 式中：Vom是运放输出电压幅度最大值 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 直流增益下降3dB所对应的信号频率定义为BW 单位增益带宽BWG 运放的低频闭环增益为1及正弦小信号激励下，闭环增益 随频率从1下降到0.707所对应的频率定义为BWG n压摆压摆 率（Slew Rate） 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 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. 运算放大器工作在线性放大区,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 /（AVDF RID ） RSr（运放的输入电阻）， RIC （共模输入电阻）， RID （差模输入电阻） ， AVD（）差模开环直流电压放大倍数），F（反馈系数）=1/KF。 同相比例运算电路 _ + + R2 R1 R P ui uo u-= u+= ui 反馈方式：电压串联负反馈。输入电阻高。 虚短路 虚开路 结构特点：负反馈引到反 相输入端，信号从同相端 输入。 虚开路 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 极输出器相同，但是电压跟随性能好。 电压跟随器 结构特点：输出电压全 部引到反相输入端，信 号从同相端输入。电压 跟随器是同相比例运算 放大器的特例。 _ + + ui uo LMH6642 LMH6642 LMH6642 LMH6642 与OP07相比较 Cf：补偿电容 RL：负载电阻 GAIN