斬波運(yùn)算放大器和儀表放大器

   在討論斬波儀表放大器之前,我們將著眼于斬波運(yùn)算放大器,其電路結(jié)構(gòu)。

    斬波器Ch1和C%交替變換流經(jīng)輸入級(jí)放大器C衄信號(hào)的極性。這就意味著輸入電壓⒕d將會(huì)在輸出端以時(shí)間連續(xù)的電流形式出現(xiàn)。但輸人端偏置電壓吒Ω會(huì)以方波電流信號(hào)的形式疊加在輸出端,如圖3.18所示.

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   圖3,18 斬波放大器中電壓和電流隨時(shí)間的變化函數(shù)

    如果運(yùn)算放大器運(yùn)用于反饋系統(tǒng)中,其輸人信號(hào)將包括殘留的偏置電壓,且該偏置電壓頂端出現(xiàn)經(jīng)過(guò)低通濾波后的方波波紋。輸人端的噪聲頻譜中,偏置信號(hào)和1〃噪聲如圖3.19所示均轉(zhuǎn)化為了時(shí)鐘

頻率九。

    圖319 有斬波器和無(wú)斬波器的放大器的噪聲密度

   殘留的偏置信號(hào)主要有兩個(gè)來(lái)源。第一個(gè)是由斬波器時(shí)鐘序列中非等占空比引起的。若我們假設(shè)10mⅤ的輸人電壓中有6σ的電壓偏置,并且該信號(hào)非等占空比為104,最終的偏置電壓為1uⅤ。第二個(gè)殘留偏置信號(hào)來(lái)源是斬波器中寄生電容失衡所引起的,寄生電容如圖3。⒛所示。假設(shè)斬波器Ch1(在輸入級(jí)和輸出級(jí)之間)僅在晶體管Ml周圍有兩個(gè)電容器C艸l和Cu2。cp12在斬波器Ch1的輸出端交替產(chǎn)生正負(fù)電流脈沖,同時(shí)這一電流脈沖不會(huì)產(chǎn)生偏置信號(hào)。然而,電容器Cp11在斬波器Ch1的輸人端產(chǎn)生相似的交替電流脈沖,當(dāng)這些脈沖電流信號(hào)在向輸出端傳遞過(guò)程中,其將通過(guò)Chl進(jìn)行整流。