斬波穩(wěn)零運(yùn)算放大器和儀表放大器

   斬波放大器中存在的輸出信號(hào)波紋也需要我們想辦法去減小。斬波穩(wěn)零放大器就是最佳的解決方法之一�；镜臄夭ǚ�(wěn)零運(yùn)算放大器的原理如圖3.26所示。

DAC088S085CISQX

   基本的運(yùn)放電路由兩級(jí)放大器C耐和C衄組成。輸出級(jí)εm1由電容CM11和 CM12進(jìn)行密勒補(bǔ)償。輸人級(jí)Glll9形成了“高頻”信號(hào)通路。Cil1.上的輸出端共模電壓信號(hào)由電壓源ytM瀧控制。

   在該電路結(jié)構(gòu)中,我們需要考慮輸入級(jí)C砣的偏置電壓⒈)s2。當(dāng)運(yùn)算放大器置于一個(gè)反饋回路當(dāng)中時(shí),這一偏置電壓將出現(xiàn)在輸入端。輸人端誤差電壓⒕d通過斬波放大器的低頻高增益通路來(lái)測(cè)量和修正。該通路從斬波器C%開始,首先將輸人端誤差電壓⒕d轉(zhuǎn)換為方波信號(hào)。由于自身直流偏置‰5,感測(cè)放大器G潲產(chǎn)生與⒕d成比例的方波輸出電流和一個(gè)直流輸出電流。斬波器Ch1再將方波直流信號(hào)轉(zhuǎn)回直流誤差信號(hào),同時(shí)直流偏置信號(hào)變?yōu)榉讲ㄖ绷餍盘?hào)。由Clllh的偏置電壓引起的方波直流信號(hào)通過積分器GtllzI濾出,同時(shí)由輸入端誤差電壓yid引起的直流信號(hào)被積分器C】l1。的直流增益顯著放大。最終的誤差信號(hào)通過G胡疊加到輸人放大器C記的輸出電流信號(hào)中。需要注意的是,C潞和Cllls的共模輸出電壓分別所控制。

   現(xiàn)在我們已經(jīng)獲得了一個(gè)雙通路放大器:一經(jīng)過Glnz高頻低增益通路和一經(jīng)過CIlls、Gn1o和Gnl3的低頻高增益通路。偏置信號(hào)僅能在此情況下被減小,即高增益通路比低增益通路擁有更大的增益。斬波穩(wěn)零中存在的一個(gè)長(zhǎng)久問題是在信號(hào)增益通路中有兩個(gè)極點(diǎn),這會(huì)導(dǎo)致一個(gè)二階6dB的上移,如圖3.刃所示。當(dāng)電路中的反饋系數(shù)較大時(shí)(如高閉合回路增益情況下),這一現(xiàn)象會(huì)使得電路不穩(wěn)定。上述問題可以利用本章參考文獻(xiàn)[16,l]中提到的混合嵌套原理予以解決。比如我們可以將最終輸出端與積分器Gll1。的輸入端用兩個(gè)混合嵌套密勒補(bǔ)償電容CM31和CM⒓連接起來(lái)。