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高輸入阻抗低噪聲放大電路

發(fā)布時(shí)間:2012/8/16 20:38:16 訪問次數(shù):3406

    制作高輸入阻抗的直M74HC132B1R流放大電路時(shí),如果初級(jí)是采用FET的FET輸入型OP放大器(例如TL082、LF356等)就可以簡(jiǎn)單地完成。
    但是,IC化的OP放大器內(nèi)部的JFET與分立器件的JFET相比,噪聲將性較差。因此,使用FET輸入型OP放大器放大電路難以獲得良好的噪聲特性。
    圖3.38是由JFET與具有良好噪聲特性的晶體管輸入型OP放大器組合構(gòu)成的高輸入阻抗低噪聲放大電路。
    初級(jí)采用N溝雙JFET 2SK389(東芝)差動(dòng)放大電路(設(shè)定漏極電流比IDSS的最小值小,所以IDSS取哪一檔都可以)。之所以使用雙JFET,是為了減小兩個(gè)器件
的VG。之差引起的輸出偏移電壓。OP放大器使用雙極晶體管低噪聲輸入OP放大器NJM5532(JRC),從輸出端向初級(jí)的差動(dòng)放大電路的反相輸入端施加負(fù)反饋。

              
    由于電源電壓比FET的VG。大很多,所以差動(dòng)放大電路部分的設(shè)計(jì)中按照VG=0來(lái)計(jì)算各部分的電流。由于希望設(shè)定各FET的源極電流為ImA(低于所使用的JFET的ID。。的適當(dāng)值),所以確定在源極電阻R。的值時(shí)應(yīng)使流過R。的電流為2mA(=l mA×2)。如果認(rèn)為VG=0,那么R。上的電壓降為15V,所以Rs一15V/2mV=7.5kC1。
    設(shè)定漏極電阻的值時(shí),大約使漏極電流產(chǎn)生的電壓降為幾伏就可以(如果這個(gè)電壓降過大,將會(huì)使大信號(hào)受到限制;反之如果過小,將會(huì)超過次級(jí)的OP放大器的輸入電壓范圍)。圖3.38的電路中,設(shè)定漏極電阻值為4.7k0,,所以漏極電阻上的電壓降為4.7V,
    如果將具有電壓增益的電路追加到OP放大器上,全部施加負(fù)反饋,電路的穩(wěn)定性將變壞,有時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生振蕩。OP放大器內(nèi)部設(shè)計(jì)的相位補(bǔ)償電路——為了防止產(chǎn)生振蕩、調(diào)整電路內(nèi)部信號(hào)的電路是為了在單獨(dú)使用OP放大器的情況下維持電路工作穩(wěn)定的,所以如果再?gòu)耐獠孔芳犹岣唠妷涸鲆娴碾娐穼?huì)導(dǎo)致電路的工作不穩(wěn)定。
    因此,由于追加了電壓放大電路,就必須追加相位補(bǔ)償電路,以確保電路的穩(wěn)定性。

    制作高輸入阻抗的直M74HC132B1R流放大電路時(shí),如果初級(jí)是采用FET的FET輸入型OP放大器(例如TL082、LF356等)就可以簡(jiǎn)單地完成。
    但是,IC化的OP放大器內(nèi)部的JFET與分立器件的JFET相比,噪聲將性較差。因此,使用FET輸入型OP放大器放大電路難以獲得良好的噪聲特性。
    圖3.38是由JFET與具有良好噪聲特性的晶體管輸入型OP放大器組合構(gòu)成的高輸入阻抗低噪聲放大電路。
    初級(jí)采用N溝雙JFET 2SK389(東芝)差動(dòng)放大電路(設(shè)定漏極電流比IDSS的最小值小,所以IDSS取哪一檔都可以)。之所以使用雙JFET,是為了減小兩個(gè)器件
的VG。之差引起的輸出偏移電壓。OP放大器使用雙極晶體管低噪聲輸入OP放大器NJM5532(JRC),從輸出端向初級(jí)的差動(dòng)放大電路的反相輸入端施加負(fù)反饋。

              
    由于電源電壓比FET的VG。大很多,所以差動(dòng)放大電路部分的設(shè)計(jì)中按照VG=0來(lái)計(jì)算各部分的電流。由于希望設(shè)定各FET的源極電流為ImA(低于所使用的JFET的ID。。的適當(dāng)值),所以確定在源極電阻R。的值時(shí)應(yīng)使流過R。的電流為2mA(=l mA×2)。如果認(rèn)為VG=0,那么R。上的電壓降為15V,所以Rs一15V/2mV=7.5kC1。
    設(shè)定漏極電阻的值時(shí),大約使漏極電流產(chǎn)生的電壓降為幾伏就可以(如果這個(gè)電壓降過大,將會(huì)使大信號(hào)受到限制;反之如果過小,將會(huì)超過次級(jí)的OP放大器的輸入電壓范圍)。圖3.38的電路中,設(shè)定漏極電阻值為4.7k0,,所以漏極電阻上的電壓降為4.7V,
    如果將具有電壓增益的電路追加到OP放大器上,全部施加負(fù)反饋,電路的穩(wěn)定性將變壞,有時(shí)甚至?xí)a(chǎn)生振蕩。OP放大器內(nèi)部設(shè)計(jì)的相位補(bǔ)償電路——為了防止產(chǎn)生振蕩、調(diào)整電路內(nèi)部信號(hào)的電路是為了在單獨(dú)使用OP放大器的情況下維持電路工作穩(wěn)定的,所以如果再?gòu)耐獠孔芳犹岣唠妷涸鲆娴碾娐穼?huì)導(dǎo)致電路的工作不穩(wěn)定。
    因此,由于追加了電壓放大電路,就必須追加相位補(bǔ)償電路,以確保電路的穩(wěn)定性。

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