寬帶放大器設(shè)計與仿真

1、寬帶放大器設(shè)計與仿真 項目3 寬帶信號發(fā)生器的設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 TI 的精密型運(yùn)放有下面幾類（所有的y代表通道數(shù)量和關(guān)斷功能與否）： OPAy2xx, TLExxxy: Bipolar，精密，微小輸入失調(diào)電壓，GBW=80MHz； OPAy1xx: FET, Difet， 精密，高輸入阻抗，微小偏置電流，GBW=10MHz； OPA637,OPA627: Difet， 精密，優(yōu)秀的直流交流特性，GBW=80MHz； OPAy3xx: CMOS, =5.5V, 精密,直流特性出眾，低噪低功耗，GBW=200MHz； OPAy7xx: CMOS, 12V; G

2、BW=20MHz TLV/TLCxxxy： CMOS, =16V; GBW=10MHz; 針對低成本，低頻應(yīng)用 寬帶放大器設(shè)計與仿真 1.1 1.1 運(yùn)算放大器的模型運(yùn)算放大器的模型 運(yùn)算放大器構(gòu)成信號的產(chǎn)生、信號的變換、信號運(yùn)算放大器構(gòu)成信號的產(chǎn)生、信號的變換、信號 處理等各種各樣功能，已成為構(gòu)成模擬系統(tǒng)的基處理等各種各樣功能，已成為構(gòu)成模擬系統(tǒng)的基 本單元。本單元。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 1.1.理想運(yùn)算放大器的模型理想運(yùn)算放大器的模型 （1）開環(huán)增益開環(huán)增益AVO； （2）輸入電阻）輸入電阻ri= ； （3）輸出電阻）輸出電阻ro=0； （4）頻帶寬度）頻帶寬度f=； （5）共模擬制比）

3、共模擬制比KCMR=； （6）失調(diào)漂移、內(nèi)部噪聲均為）失調(diào)漂移、內(nèi)部噪聲均為0。 凈輸入凈輸入vD=0, (虛短虛短) vP = vN 凈輸入凈輸入 iN N= = iP P=0 (=0 (虛斷虛斷) ) 寬帶放大器設(shè)計與仿真 2.2.實(shí)際運(yùn)算放大器的模型實(shí)際運(yùn)算放大器的模型 （1）差分輸入電阻）差分輸入電阻ri； （2）電壓增益）電壓增益AVO； （3）輸出電阻）輸出電阻rO； （4）差分輸入電壓）差分輸入電壓vD=vP-vN。 uA741運(yùn)算放大器的運(yùn)算放大器的 rd=2M， AVO=200V/mV，ro=75。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 1.1.比例放大器比例放大器 Avf=vo/vi= -

4、R2/R1 1.2 1.2 用集成運(yùn)放構(gòu)成的典型放大電路用集成運(yùn)放構(gòu)成的典型放大電路 l 特點(diǎn)：特點(diǎn)： l運(yùn)算放大器輸入端無共模信號運(yùn)算放大器輸入端無共模信號 l 運(yùn)算電路輸入電阻較小運(yùn)算電路輸入電阻較小 寬帶放大器設(shè)計與仿真 2.2.同相放大器同相放大器 1 2 i o vf 1 R R v v A l 特點(diǎn)：特點(diǎn)： l運(yùn)算放大器輸入端有共模信號運(yùn)算放大器輸入端有共模信號 l 運(yùn)算電路輸入電阻很大運(yùn)算電路輸入電阻很大 寬帶放大器設(shè)計與仿真 3.3.加法電路加法電路 f 2 2 1 1 o R R v R v v）（ 寬帶放大器設(shè)計與仿真 加法電路的應(yīng)用加法電路的應(yīng)用D/AD/A轉(zhuǎn)換器雙極性輸

5、出轉(zhuǎn)換器雙極性輸出 1o 2V5vv 寬帶放大器設(shè)計與仿真 D/AD/A轉(zhuǎn)換器單極性和雙極性輸出工作波形轉(zhuǎn)換器單極性和雙極性輸出工作波形 1o 2V5vv 思考題：怎樣把03V的直流電壓轉(zhuǎn)換為-1V0V 寬帶放大器設(shè)計與仿真 4.4.基本差動放大電路基本差動放大電路 （1 1）差模信號和共模信號）差模信號和共模信號 很多傳感器的輸出信號既有差模信號，又有共模信號。很多傳感器的輸出信號既有差模信號，又有共模信號。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 典型的幾種差分輸出的傳感器就是電阻電橋、典型的幾種差分輸出的傳感器就是電阻電橋、 RTD RTD 測溫電阻和電流并聯(lián)檢測器。測溫電阻和電流并聯(lián)檢測器。 寬帶放大器

6、設(shè)計與仿真 共模信號為放大器的同相和反相輸入端含有的相同信 號，這里的共模信號（Common Mode Voltage）VCM 5V； 差模信號為放大器的同相和反相輸入端含有的不同信 號，這里的差模信號（Diffrential Mode Voltage） VDM=3V。 共模抑制比（CMRR:定義為差模的信號的放大倍數(shù)比 上共模信號的放大倍數(shù)） 寬帶放大器設(shè)計與仿真 電壓源驅(qū)動的電阻電橋電壓源驅(qū)動的電阻電橋 電阻電橋可以用電流源驅(qū)動，也可以用電壓源驅(qū)電阻電橋可以用電流源驅(qū)動，也可以用電壓源驅(qū) 動，其工作實(shí)質(zhì)是由于外力作用，導(dǎo)致電橋臂上的一動，其工作實(shí)質(zhì)是由于外力作用，導(dǎo)致電橋臂上的一 個或幾個

7、電阻阻值發(fā)生變化，從而破壞電橋的平衡，個或幾個電阻阻值發(fā)生變化，從而破壞電橋的平衡， 輸出差模信號。通過調(diào)理和轉(zhuǎn)換差模的信號的大小，輸出差模信號。通過調(diào)理和轉(zhuǎn)換差模的信號的大小， 即可以獲得電阻變化的信息，從而再換算出外力的大即可以獲得電阻變化的信息，從而再換算出外力的大 小。小。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 電壓源驅(qū)動的電阻電橋電壓源驅(qū)動的電阻電橋 壓力測試儀，未受外力作用時，電橋平衡（左）；壓力測試儀，未受外力作用時，電橋平衡（左）； 受到外力時阻值改變，電橋不再平衡（右）上下兩個受到外力時阻值改變，電橋不再平衡（右）上下兩個 應(yīng)變片在外力作用下彎曲：一個被拉長，值以應(yīng)變片在外力作用下彎曲：一個

8、被拉長，值以+的比的比 例變大；一個被壓短，阻值以例變大；一個被壓短，阻值以的比例變小。的比例變小。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 壓力引起的電橋臂壓力引起的電橋臂 上應(yīng)變片的形變實(shí)際上上應(yīng)變片的形變實(shí)際上 是非常的小，一個壓力是非常的小，一個壓力 傳感器的滿量程差分輸傳感器的滿量程差分輸 出通常都在出通常都在20mV20mV以下，以下， 而共模電壓則通常在而共模電壓則通常在 2.5V2.5V以上。如果直接對以上。如果直接對 信號放大，共模信號會信號放大，共模信號會 引起電路飽和。因此，引起電路飽和。因此， 首先我們需要進(jìn)行共模首先我們需要進(jìn)行共模 抑制，提前出差模信號。抑制，提前出差模信號。 如上圖

9、，共模信號為如上圖，共模信號為 2.5V2.5V，差模信號為，差模信號為6.3mV6.3mV， 我們只需將我們只需將V+V+減去減去V-V-即即 可，可， 寬帶放大器設(shè)計與仿真 （2 2）基本差分放大電路的原理）基本差分放大電路的原理 2 1 f F2 F 1 1 f o2o1o 1v R R RR R v R R vvv ）（ 當(dāng)Rf=RF，R1=R2 時， ）（ ）（ 21f 21 1 f o2o1o vvA vv R R vvv v 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 l電路的共模抑制比（電路的共模抑制比（CMRRCMRR）被外部電阻網(wǎng)絡(luò)所限制。）被外部電阻網(wǎng)絡(luò)所限制。 l 假如

10、假如 R1 R1，R2R2，R3R3，R4 R4 中僅有一只電阻有中僅有一只電阻有 0.1 0.1 的誤差，導(dǎo)入上面的公式可以得到的誤差，導(dǎo)入上面的公式可以得到 CMRR CMRR 將下降到將下降到 66dB66dB； 若誤差為若誤差為 1 1，CMRR CMRR 將下降到將下降到46dB46dB。 那么，那么， 我們在通用電子市場上里通常能買到的最精密的電我們在通用電子市場上里通常能買到的最精密的電 阻為多少誤差呢？阻為多少誤差呢？ 1 1，而我們在學(xué)校里經(jīng)常抓來，而我們在學(xué)校里經(jīng)常抓來 使用的電阻常常只有使用的電阻常常只有 5% 5%的甚至更差的精度，這將使的甚至更差的精度，這將使 我們的

11、共模抑制比更加我們的共模抑制比更加“慘不忍睹慘不忍睹”。 上面的例子里，上面的例子里， VCMVCM2.5V2.5V， 若若 VDM VDM20mV20mV， 60dB 60dB 的的 CMRR CMRR 將使將使 VCMVCM2.5V2.5V減小到減小到 1/1000 1/1000， 此時此時 VCM VCM 仍將有仍將有 2.5mV2.5mV，這相當(dāng)于有用差模信號的，這相當(dāng)于有用差模信號的 10% 10%，對我們的測，對我們的測 量結(jié)果有相當(dāng)大的影響，量結(jié)果有相當(dāng)大的影響， 因此我們需要更高的因此我們需要更高的 CMRRCMRR。 存在的問題存在的問題 寬帶放大器設(shè)計與仿真 （3 3）專用

12、差分放大器）專用差分放大器-IN132-IN132 差動放大電路差動放大電路 優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，優(yōu)點(diǎn)是電路簡單， 缺點(diǎn)是輸入電阻較低，增益調(diào)節(jié)不缺點(diǎn)是輸入電阻較低，增益調(diào)節(jié)不 便，在實(shí)際使用中電阻參數(shù)很難完全匹便，在實(shí)際使用中電阻參數(shù)很難完全匹 配導(dǎo)致共模抑制能力下降。配導(dǎo)致共模抑制能力下降。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 （3 3）專用差分放大器）專用差分放大器-IN132-IN132 寬帶放大器設(shè)計與仿真 也存在問題：輸出精度不夠 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 5.5.儀表放大器儀表放大器 基本差分電路雖然可以達(dá)到放大差模信號，抑制共?；静?/p>

13、分電路雖然可以達(dá)到放大差模信號，抑制共模 信號的目的，但存在輸入電阻較低、增益調(diào)節(jié)不便的信號的目的，但存在輸入電阻較低、增益調(diào)節(jié)不便的 缺點(diǎn)。缺點(diǎn)。 采用采用IN132IN132構(gòu)成的儀表放大器構(gòu)成的儀表放大器 ）（ 12 1 2 o 21vv R R v 寬帶放大器設(shè)計與仿真 5.5.儀表放大器儀表放大器 單片集成儀表放大器單片集成儀表放大器AD620AD620 抑制共模分量是使用儀表放大器的唯一原因。抑制共模分量是使用儀表放大器的唯一原因。 理想的儀表放大器應(yīng)該放大輸入端兩信號的差理想的儀表放大器應(yīng)該放大輸入端兩信號的差 值，任何共模分量必須被抑制。值，任何共模分量必須被抑制。 寬帶放大器

14、設(shè)計與仿真 INA333 內(nèi)部概圖 寬帶放大器設(shè)計與仿真 5.5.儀表放大器儀表放大器 AD620AD620在心電檢測儀中的應(yīng)用在心電檢測儀中的應(yīng)用 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 儀表放大器是一種放大 兩輸入信號電壓之差而 抑制對兩輸入端共模的 任何信號的器件。 因 此，儀表放大器在從傳 感器和其它信號源提取 微弱信號時 提供非常重要的功能。 共模抑制（CMR） 是指抵消任何共模信號（兩輸入端 電位相同）同時放大差模信號（兩輸入端的電位差） 的特性，這是儀表放大器所提供的最重要的功能。 DC 和交流（AC） CMR 兩者都是儀表放大器的重要技術(shù)指 標(biāo)。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 6.

15、6. 交流放大器交流放大器 C1=1000/2f0R1（F） C2=1000/2f0RL（F） 寬帶放大器設(shè)計與仿真 單電源供電交流放大器單電源供電交流放大器 寬帶放大器設(shè)計與仿真 1.3 1.3 集成運(yùn)放的主要參數(shù)集成運(yùn)放的主要參數(shù) 1.1.輸入偏置電流輸入偏置電流IB ( (input bias currents) 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流IOS ( (input offset current) 同相輸入端吸收的電流用同相輸入端吸收的電流用I IP P表示，反相輸入端吸收的電流用表示，反相輸入端吸收的電流用I IN N 表示表示 2 NP B II I 將將I IP P和和I IN N的差

16、稱為輸入失調(diào)電流的差稱為輸入失調(diào)電流IOS=IP-IN 將將I IP P和和I IN N的平均值稱為輸入偏置電流的平均值稱為輸入偏置電流 寬帶放大器設(shè)計與仿真 分析：輸入偏置電流和失調(diào)電流對放大電路的影響分析：輸入偏置電流和失調(diào)電流對放大電路的影響 PPP RIV 1 PP 1 P 1 R RI R V I N 1 PP N12 I R RI III N2PP 1 2 PP 1 2 1NPP PP2N 1 PP PP22o 1IRIR R R RI R R RIRI RIRI R RI RIRIv ）（ ）（ ）（ 寬帶放大器設(shè)計與仿真 /1 PPN21 1 2 0 IRIRR R R E）（

17、）（ 輸入偏置電流和失調(diào)電流對放大電路的影響輸入偏置電流和失調(diào)電流對放大電路的影響 2/1 OSP21BP21 1 2 0 IRRRIRRR R R E）（）（）（ 21P /RRR OS21 1 2 0 /1IRR R R E）（令 得 措施措施： 縮小所有的電阻縮小所有的電阻 ； 選擇一款具有更低選擇一款具有更低I IOS OS值的運(yùn)算放大器 值的運(yùn)算放大器 輸出直流噪聲輸出直流噪聲 盡量減小盡量減小 寬帶放大器設(shè)計與仿真 2. 輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓VOS (input offset voltage) 將同相輸入端和反相輸入端短接，對于實(shí)際運(yùn)算放大器來將同相輸入端和反相輸入端短接，對于

18、實(shí)際運(yùn)算放大器來 說，由于輸入級電路參數(shù)的固有失配，其輸出電壓說，由于輸入級電路參數(shù)的固有失配，其輸出電壓v vo o0 0 。 為使輸出電壓為使輸出電壓v vo o=0 =0 ，必須在兩輸入端之間加一個補(bǔ)償電壓，必須在兩輸入端之間加一個補(bǔ)償電壓， 該電壓稱輸入失調(diào)電壓。該電壓稱輸入失調(diào)電壓。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 V VOS OS對電阻反饋運(yùn)算放大器電路的影響 對電阻反饋運(yùn)算放大器電路的影響 OS 1 2 0 1V R R E）（ 寬帶放大器設(shè)計與仿真 輸出失調(diào)電壓的補(bǔ)償輸出失調(diào)電壓的補(bǔ)償 內(nèi)部失調(diào)調(diào)零 外部失調(diào)調(diào)零 寬帶放大器設(shè)計與仿真 3.3.開環(huán)帶寬開環(huán)帶寬BWBW和單位增益帶寬和單位

19、增益帶寬GBWGBW 開環(huán)電壓增益從開環(huán)直流開環(huán)電壓增益從開環(huán)直流 增益增益A A0 0下降下降3dB3dB時所對應(yīng)時所對應(yīng) 的頻寬稱為開環(huán)帶寬的頻寬稱為開環(huán)帶寬BW BW 從開環(huán)直流增益到從開環(huán)直流增益到0dB0dB時時 所對應(yīng)的頻寬稱為單位增所對應(yīng)的頻寬稱為單位增 益帶寬益帶寬GBW GBW 。 741741運(yùn)放的典型值運(yùn)放的典型值 fb=5Hz，ft=2000005=1MHz。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 f fb b: :開環(huán)開環(huán)-3dB-3dB帶寬帶寬;f;fB B: :放大器帶寬放大器帶寬;ft:;ft:放大器單位增益帶寬放大器單位增益帶寬. . 例：用運(yùn)算放大器例：用運(yùn)算放大器7417

20、41設(shè)計一個增益為設(shè)計一個增益為60dB60dB的音頻放大器，的音頻放大器， 要求帶寬要求帶寬f fB B20kHz20kHz。 放大電路增益與帶寬的關(guān)系放大電路增益與帶寬的關(guān)系 F t B A f f f fB B：放大器帶寬；：放大器帶寬；A AF F：放大器增益：放大器增益 寬帶放大器設(shè)計與仿真 4 4轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換速率（Slewing Rate，SR） 轉(zhuǎn)換速率也稱壓擺率，其定義是運(yùn)放在額定負(fù)載及輸入階躍轉(zhuǎn)換速率也稱壓擺率，其定義是運(yùn)放在額定負(fù)載及輸入階躍 大信號時輸出電壓的最大變化率大信號時輸出電壓的最大變化率 。 t V SR O 當(dāng)放大器輸出大振幅的高頻信號時，轉(zhuǎn)換速率對實(shí)際的帶寬

21、當(dāng)放大器輸出大振幅的高頻信號時，轉(zhuǎn)換速率對實(shí)際的帶寬 起到主要的約束。起到主要的約束。 fp（ （max）=SR/（ （2Vo（ （max） ） 寬帶放大器設(shè)計與仿真 4 4轉(zhuǎn)換速率轉(zhuǎn)換速率（Slewing Rate，SR） OPA552OPA552的單位增益帶寬的單位增益帶寬GBWGBW為為12MHz12MHz，SRSR為為24V/S24V/S，用其構(gòu)成放，用其構(gòu)成放 大倍數(shù)為大倍數(shù)為5 5的反相放大器，其小信號帶寬為的反相放大器，其小信號帶寬為12MHz/5=2.4MHz12MHz/5=2.4MHz，當(dāng)，當(dāng) 輸出信號的峰輸出信號的峰- -峰值為峰值為10V10V時時 fp（ （max）=S

22、R/（ （2Vo（ （max） ）=764（kHz） OPA690，其壓擺率 高達(dá) 1800V/uS！ 寬帶放大器設(shè)計與仿真 正確使用集成運(yùn)算放大器正確使用集成運(yùn)算放大器 （1 1）正確理解運(yùn)放性能參數(shù)）正確理解運(yùn)放性能參數(shù) 最重要的三個參數(shù)：供電電源，帶寬，輸出電流最重要的三個參數(shù)：供電電源，帶寬，輸出電流 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 MAX4016 寬帶放大器設(shè)計與仿真 MAX4016 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 正確使用集成運(yùn)算放大器正確使用集成運(yùn)算放大器 （2）輸入保護(hù)電路）輸入保護(hù)電路

23、寬帶放大器設(shè)計與仿真 正確使用集成運(yùn)算放大器正確使用集成運(yùn)算放大器 （3）供電電源的去耦）供電電源的去耦 寬帶放大器設(shè)計與仿真 （4）高速運(yùn)放使用注意事項）高速運(yùn)放使用注意事項 寬帶放大器設(shè)計與仿真 高速放大器鏈路 高速放大器有兩個重要指標(biāo)， 帶寬和壓擺率， 帶寬 決定了小信號通路時放大器的速度，而壓擺率主要 決定在大信號通路時放大器的速度： 寬帶放大器設(shè)計與仿真 題目：題目： 寬帶直流放大器寬帶直流放大器 要求：要求： - 輸入阻抗大于輸入阻抗大于 1M Ohm; 1M Ohm; - - 輸入信號：輸入信號： 正弦波正弦波, 10MHz, 10MHz， =10mVRMS =10mVRMS -

24、 - 增益：增益： 0dB - 60dB, 0dB - 60dB, 步進(jìn)盡可能小步進(jìn)盡可能小 - - 輸出信號：輸出信號： 10VRMS10VRMS， 負(fù)載為負(fù)載為 50 50 歐姆歐姆 - - 肉眼觀察無明顯失真肉眼觀察無明顯失真 - - 增加一個自動增益控制模塊使得：增加一個自動增益控制模塊使得： 4.5Vpp = Vout = 5.5Vpp 4.5Vpp = Vout = 5.5Vpp 寬帶放大器設(shè)計與仿真 這個題目中的設(shè)計要點(diǎn)在于：這個題目中的設(shè)計要點(diǎn)在于： - - 輸入阻抗大于輸入阻抗大于 1M Ohm1M Ohm；（選擇高輸入阻抗的寬帶放大；（選擇高輸入阻抗的寬帶放大 器）器） -

25、 - 輸入信號：正弦波輸入信號：正弦波,10MHz,10MHz，=10mVRMS=10mVRMS； - - 增益：增益： 0dB - 60dB,0dB - 60dB,步進(jìn)盡可能?。唬ㄟx擇靈活的增益步進(jìn)盡可能?。唬ㄟx擇靈活的增益 可變寬帶放大器）可變寬帶放大器） - - 輸出信號：輸出信號：10VRMS10VRMS，負(fù)載為，負(fù)載為5050歐姆（高壓擺率和高輸出歐姆（高壓擺率和高輸出 功率）功率） - - 肉眼觀察無明顯失真肉眼觀察無明顯失真 - - 增加一個自動增益控制功能：增加一個自動增益控制功能： 4.5Vpp=Vout=5.5Vpp 4.5Vpp=Vout=5.5Vpp （閉環(huán)控制）（閉環(huán)

26、控制） 寬帶放大器設(shè)計與仿真 主要的設(shè)計要點(diǎn)在于：輸入阻抗高，大帶寬且高壓擺率，主要的設(shè)計要點(diǎn)在于：輸入阻抗高，大帶寬且高壓擺率， 增益調(diào)節(jié)方便，增益調(diào)節(jié)方便， 高輸出功率和數(shù)字反饋控制五個方面。高輸出功率和數(shù)字反饋控制五個方面。 我們將討論：我們將討論： 什么是什么是 Bipolar Bipolar 和和 FET FET 輸入的高速放大器；輸入的高速放大器； 什么是電壓反饋放大器和電流反饋放大器；什么是電壓反饋放大器和電流反饋放大器； 什么是電壓控制增益可調(diào)放大器。什么是電壓控制增益可調(diào)放大器。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 這個題目的思路其實(shí)很清楚，這個題目的思路其實(shí)很清楚， 就是輸入緩沖就是輸入

27、緩沖+ +寬帶壓控增益放寬帶壓控增益放 大大+ +寬帶功率驅(qū)動，寬帶功率驅(qū)動， 運(yùn)放部分的流程圖如下所示：運(yùn)放部分的流程圖如下所示： 寬帶放大器設(shè)計與仿真 大多數(shù)高速放大器的輸入級是大多數(shù)高速放大器的輸入級是 Bipolar Bipolar 工藝的，工藝的， 它能實(shí)現(xiàn)極好的帶寬和壓擺率，它能實(shí)現(xiàn)極好的帶寬和壓擺率， 低噪聲，低噪聲， 和優(yōu)秀的和優(yōu)秀的 頻域響應(yīng)，頻域響應(yīng)， 但是和精密型的但是和精密型的BipolarBipolar放大器一樣，放大器一樣， 它的輸入阻抗和它的輸入阻抗和 FET FET 型相比，相對偏低，高速型的型相比，相對偏低，高速型的 Bipolar Bipolar 放大器的差

28、分輸入阻抗一般在數(shù)十歐姆或數(shù)放大器的差分輸入阻抗一般在數(shù)十歐姆或數(shù) 百百 K K 歐姆。歐姆。 因此，因此， 為了達(dá)到發(fā)揮要求中的輸入阻為了達(dá)到發(fā)揮要求中的輸入阻 抗大于抗大于 1M 1M 歐姆，歐姆， 需要選擇需要選擇 FET FET 型輸入的高速放大型輸入的高速放大 器，器，F(xiàn)ET FET 型輸入的高速放大器解決了輸入阻抗的問題。型輸入的高速放大器解決了輸入阻抗的問題。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 在題目中的前置放大部分，在題目中的前置放大部分， 信號的幅度較小，信號的幅度較小， 我們可以選擇我們可以選擇 5V 5V 供電的電壓反饋放大器供電的電壓反饋放大器 OPA842 OPA842 來進(jìn)行來

29、進(jìn)行 14dB 14dB 的固定增益的固定增益 放大；放大； 在功率級的在功率級的 20dB 20dB 放大中，放大中， 我們必須選擇我們必須選擇18V 18V 供電的電流反供電的電流反 饋放大器饋放大器 THS3001HV THS3001HV 來實(shí)現(xiàn)大電壓的高速信號輸出。來實(shí)現(xiàn)大電壓的高速信號輸出。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 電壓控制增益可變放大器電壓控制增益可變放大器 VCA810VCA810， 它在它在40dB 40dB 的增益可調(diào)范圍內(nèi)擁有的增益可調(diào)范圍內(nèi)擁有 35MHz 35MHz 的恒定帶寬（包的恒定帶寬（包 括小信號帶寬和全功率帶寬），括小信號帶寬和全功率帶寬）， 僅需一片僅需一片

30、VCA810 VCA810 就能滿足題目的需要。同時它的典型輸出失就能滿足題目的需要。同時它的典型輸出失 調(diào)電壓僅為調(diào)電壓僅為4mV4mV， 帶來的失調(diào)誤差小了帶來的失調(diào)誤差小了 10 10 倍。倍。 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 寬帶放大器設(shè)計與仿真 VCA810 VCA810 的控制電壓的控制電壓 VC VC 端也擁有端也擁有 25MHz 25MHz 的帶寬，的帶寬， 因此可因此可 以將以將 VCA810 VCA810 用作模擬乘法器、用作模擬乘法器、 自動增益控制器、自動增益控制器、 壓控濾波壓控濾波 器等。器等。 為了讓為了讓VCA810 VCA810 正常工作，對正常工作，對 VC VC 端的濾波是非常必要端的濾波是非常必要 的，的， 因?yàn)榭刂齐妷旱姆秶鸀橐驗(yàn)榭刂齐妷旱姆秶鸀?2V -2V 到到 0V0V，導(dǎo)致增益的變化范圍，導(dǎo)致增益的變化范圍 為為+40dB +40dB 到到-40dB-40dB，特別是在恒定電壓輸入給，特別是在恒定電壓輸入給 VC VC 端時，端時， mV mV 級的紋波就可能時級的紋波就可能時 VCA810 VCA810 工作不正常。除此之外，