两个运放串连完成高精度和高输入功率-KIA MOS管
信息来历:本站 日期:2022-05-13
一款高速、高压运算缩小器(运放),同时还具备高输入功率,和一样超卓的直流精度、噪声和失真机能。市道上很少能见到兼具一切这些特征的运算缩小器。
可是,您能够利用两个零丁的缩小器来构建这类缩小器,组成复合缩小器。将两个运算缩小器组合在一路,就能够将各自的上风特征集成于一体。如许,与具备不异增益的单个缩小器比拟,两个运算缩小器组合能够完成更高的带宽。
复合缩小器
复合缩小器由两个零丁缩小器组合而成,别离具备差别的特征。图1所示便是这类布局。缩小器1为低噪声紧密缩小器ADA4091-2。在本例中,缩小器2为AD8397,具备高输入功率,可用于驱动其余模块。
图1. 两个运算缩小器串连组成复合缩小器的表示图
图1所示的复合缩小器的设置装备摆设与同相缩小器的设置装备摆设近似,后者具备两个内部操纵电阻R1和R2。将两个串连在一路的运算缩小器看做一个缩小器。总增益(G)经由过程电阻比设置,G = 1 + R1/R2。
若是R3与R4电阻比发生变更,会影响缩小器2 (G2)的增益,也会影响缩小器1 (G1)的增益或输入电平。可是,R3和R4不会转变有用总增益。若是G2下降,G1将增添。
带宽扩大
复合缩小器的另外一个特征是具备更高带宽。比拟单个缩小器,复合缩小器的带宽更高。以是,若是利用两个完整不异的缩小器,其增益带宽积(GBWP)为100 MHz,增益G = 1,那末–3 dB带宽能够进步约27%。
增益越高,成果越较着,但最高只能到达特定限值。一旦跨越限值,能够会不不变。两个增益散布不均时,也会呈现这类不不变的环境。普通来讲,在两个缩小器的增益均等散布的环境下,可取得最大带宽。
接纳上述值(GBWP = 100 MHz、G2 = 3.16、G = 10),在总增益为10时,两个缩小器组合的–3 dB带宽能够到达单个缩小器的3倍。
这类申明绝对简略。增益平均散布时,G2也会取得与缩小器1不异的有用增益。可是,每一个自力缩小器的开环增益更高。增益较低时,比方,从40 dB降至20db时,两个缩小器城市在开环曲 线的低地区内运转(参见图2)。如斯,与具备一样增益的单个缩小器比拟,复合缩小器可取得更高带宽。
图2. 经由过程复合缩小器扩大带宽
直流精度和噪声
在典范运算缩小器电路中,局部输入会奉送到反相输入。如斯,能够经由过程反应途径来批改输入偏差,以进步精度。图1所示的组合也为缩小器2供给了零丁的反应途径,固然它也在缩小器1 的反应途径中。
全体设置装备摆设输入会因缩小器2发生更大偏差,但在反应给缩小器1时,会批改这类偏差。是以,能够坚持缩小器1的精度。输入平衡仅与第一个缩小器的输入平衡偏差成反比,与第二个缩小器的平衡电压有关。
噪声份量也一样。它也经由过程反应取得批改,此中交换旌旗灯号与两个缩小器级的带宽预留相干。只需第一个缩小器级具备充足带宽,它就会批改缩小器2的噪声份量。至此,其输入电压噪声密 度占主导位置。
可是,若是跨越了缩小器1的带宽,那末第二个缩小器的噪声份量起头占主导。若是缩小器1的带宽太高,或远高于缩小器2的带宽,就会发生题目。这能够致使复合缩小器的输入中呈现额定的噪声峰值。
论断
经由过程将两个缩小器串连在一路,能够将二者的超卓特征相连系,从而取得利用单个运算缩小器没法完成的成果。比方,能够完成具备高输入功率和高带宽的高精度缩小器。
图1所示的示例电路利用了轨到轨缩小器AD8397(–3 dB带宽 = 69 MHz)和紧密缩小器ADA4091-2(–3 dB带宽 = 1.2 MHz),将二者组合取得的带宽比单个缩小器(缩小器1)的带宽要高2倍以上(G = 10)。
另外,将AD8397和各类紧密缩小器组合,还能够下降噪声,并改良THD特征。可是,在设想中,还必须经由过程批改缩小器设置装备摆设来确保体系的不变性。若是斟酌一切规范,复合缩小器也能够合用于各类请求严苛的普遍利用。
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