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高轉(zhuǎn)換速率OP放大器的設計

發(fā)布時間:2013/6/10 23:34:25 訪問次數(shù):734

    初級使用圖8.13 (d)的電路,第2級G6B-2014P-US-24V使用基于電流反射鏡電路的折返構(gòu)成OP放大器,這樣就完成了示于圖8.14的OP放大器。這是一種高轉(zhuǎn)換速率的()P放大器。
    關(guān)于初級的偏置,因為模擬器對可能使用的晶體管數(shù)目的限制而使用理想電壓源,一邊觀察集電極電流值,一邊把電壓源V1、V:、V3、V。合并為0.6V。不過實際上,還是用第5章介紹過的比較正規(guī)一些的方法進行偏置比較好。
    為了使這種結(jié)構(gòu)的OP放大器真正具有高轉(zhuǎn)換速率,電路常數(shù)的設計方針很重要。轉(zhuǎn)換速率SR( Slew Rate)就像第7章討論過的那樣,由補償電容C.以及給它充放電的最大電流Il所決定.

             
    為了得到高的轉(zhuǎn)換速率,可以增大I,、減小C。但是,這次的電路結(jié)構(gòu)中,由于I,不是設計參數(shù),所以就只能減小C.。另一方面,OP放大器的GB積GBW,通是由初級的跨導9i和補償電容Cl按下式計算得到的.
    希望GB積盡量高。不過由于二次極點的影響,不能過分地提高。也就是說,如果二次極點的影響決定極限值,那么在減小C,的情況下,g,也必須減小,使得GB積不變化。但是,直流增益A。是由初級的跨導g,以及增益節(jié)點的輸出電阻r。決定的,即所以g,過于小的話,會導致直流增益下降。
    結(jié)論是,為了得到高的轉(zhuǎn)換速率,設計時應該從式(8.2)、式(8.3)、式(8.4)人手進行考慮,均衡地滿足下面矛盾的條件:
    (1)為了轉(zhuǎn)換速率而減小C。
    (2)為了直流增益而提高g。
    (3)把GB積維持在穩(wěn)定性的極限(如果減小C,,則也要減小9i)
    根據(jù)這個設計方針,這次的設計中Cl取C=lpF,要比晶體管的寄生電容小。R1≈1/9,,取值小些可以使提高直流增益,不過由于GB積也跟著變大了,會影響到穩(wěn)定性。因此考慮到環(huán)路增益,決定Ri一500Q。

    初級使用圖8.13 (d)的電路,第2級G6B-2014P-US-24V使用基于電流反射鏡電路的折返構(gòu)成OP放大器,這樣就完成了示于圖8.14的OP放大器。這是一種高轉(zhuǎn)換速率的()P放大器。
    關(guān)于初級的偏置,因為模擬器對可能使用的晶體管數(shù)目的限制而使用理想電壓源,一邊觀察集電極電流值,一邊把電壓源V1、V:、V3、V。合并為0.6V。不過實際上,還是用第5章介紹過的比較正規(guī)一些的方法進行偏置比較好。
    為了使這種結(jié)構(gòu)的OP放大器真正具有高轉(zhuǎn)換速率,電路常數(shù)的設計方針很重要。轉(zhuǎn)換速率SR( Slew Rate)就像第7章討論過的那樣,由補償電容C.以及給它充放電的最大電流Il所決定.

             
    為了得到高的轉(zhuǎn)換速率,可以增大I,、減小C。但是,這次的電路結(jié)構(gòu)中,由于I,不是設計參數(shù),所以就只能減小C.。另一方面,OP放大器的GB積GBW,通是由初級的跨導9i和補償電容Cl按下式計算得到的.
    希望GB積盡量高。不過由于二次極點的影響,不能過分地提高。也就是說,如果二次極點的影響決定極限值,那么在減小C,的情況下,g,也必須減小,使得GB積不變化。但是,直流增益A。是由初級的跨導g,以及增益節(jié)點的輸出電阻r。決定的,即所以g,過于小的話,會導致直流增益下降。
    結(jié)論是,為了得到高的轉(zhuǎn)換速率,設計時應該從式(8.2)、式(8.3)、式(8.4)人手進行考慮,均衡地滿足下面矛盾的條件:
    (1)為了轉(zhuǎn)換速率而減小C。
    (2)為了直流增益而提高g。
    (3)把GB積維持在穩(wěn)定性的極限(如果減小C,,則也要減小9i)
    根據(jù)這個設計方針,這次的設計中Cl取C=lpF,要比晶體管的寄生電容小。R1≈1/9,,取值小些可以使提高直流增益,不過由于GB積也跟著變大了,會影響到穩(wěn)定性。因此考慮到環(huán)路增益,決定Ri一500Q。

相關(guān)技術(shù)資料
6-10高轉(zhuǎn)換速率OP放大器的設計
相關(guān)IC型號
G6B-2014P-US-24V
G6B-2214P-1-US5VDC

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