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高轉(zhuǎn)換速率OP放大器的模擬

發(fā)布時(shí)間:2013/6/10 23:37:23 訪問次數(shù):547

    基于簡(jiǎn)易的測(cè)定法的環(huán)路增G6B-2014P-US-24V(2978C)益的模擬結(jié)果示于圖8.15。由這個(gè)圖可以得到直流增益是53. ldB,GB積是10. 1MHz,相位余量是64。由于反饋電路有0.5倍(- 6dB)的增益,所以作為單個(gè)OP放大器,直流增益增加了6 dB,達(dá)到59.ldB,GB積達(dá)到2倍,即20.2MHz。
    圖8.15  高轉(zhuǎn)換速率OP放大器的環(huán)路增益

          
    為了測(cè)定轉(zhuǎn)換速率,以方波為輸入信號(hào)進(jìn)行瞬態(tài)解析,結(jié)果示于圖8.16。當(dāng)加±2V的方波時(shí),轉(zhuǎn)換速率的上升/下降都是約480V/lus。與第7章的2級(jí)放大的OP放大器的轉(zhuǎn)換速率相比較,可以看出,大幅度地改善了480÷4.7≈102倍。
   與使用功率相同的第7章的OP放大器或者本章介紹過的其他OP放大器相比較,可以看出,直流增益降低了初級(jí)的跨導(dǎo)所降低的那部分。另一方面,由于初級(jí)的跨導(dǎo)的下降,補(bǔ)償所必需的電容變小了,其結(jié)果,當(dāng)然獲得了高的轉(zhuǎn)換速率。
    把輸入級(jí)由差動(dòng)對(duì)置換成沒有電流限制的電路,而且由于抑制初級(jí)的gm,用小電容進(jìn)行補(bǔ)償,所以作成了使轉(zhuǎn)換速率得到大幅度提高的OP放大器。就像這個(gè)設(shè)計(jì)方針?biāo)鞔_指出的那樣,這種結(jié)構(gòu)中,由于初級(jí)的增益小,所以直流增益變小了。
    此外還有一些缺點(diǎn)。一個(gè)是小信號(hào)工作時(shí)的失真。由于輸入部分的電路的非線性,在OP放大器的負(fù)反饋中沒有被改善,所以要用這種結(jié)構(gòu)得到極小的失真性能的話,需要有失真極小的緩沖器電路。

           
    另一個(gè)缺點(diǎn)就是噪聲。這個(gè)電路中,輸入電路是由射極跟隨器構(gòu)成的,射極跟隨器的偏置電路等各種元器件連接在輸入信號(hào)尚未被故大的地方。因此,在輸入信號(hào)還沒有被放大的狀態(tài)下,已經(jīng)進(jìn)入了各種元器件的噪聲,所以具有這樣的輸入電路的OP放大器,雖然省電,但是噪聲性能并不好。

    基于簡(jiǎn)易的測(cè)定法的環(huán)路增G6B-2014P-US-24V(2978C)益的模擬結(jié)果示于圖8.15。由這個(gè)圖可以得到直流增益是53. ldB,GB積是10. 1MHz,相位余量是64。由于反饋電路有0.5倍(- 6dB)的增益,所以作為單個(gè)OP放大器,直流增益增加了6 dB,達(dá)到59.ldB,GB積達(dá)到2倍,即20.2MHz。
    圖8.15  高轉(zhuǎn)換速率OP放大器的環(huán)路增益

          
    為了測(cè)定轉(zhuǎn)換速率,以方波為輸入信號(hào)進(jìn)行瞬態(tài)解析,結(jié)果示于圖8.16。當(dāng)加±2V的方波時(shí),轉(zhuǎn)換速率的上升/下降都是約480V/lus。與第7章的2級(jí)放大的OP放大器的轉(zhuǎn)換速率相比較,可以看出,大幅度地改善了480÷4.7≈102倍。
   與使用功率相同的第7章的OP放大器或者本章介紹過的其他OP放大器相比較,可以看出,直流增益降低了初級(jí)的跨導(dǎo)所降低的那部分。另一方面,由于初級(jí)的跨導(dǎo)的下降,補(bǔ)償所必需的電容變小了,其結(jié)果,當(dāng)然獲得了高的轉(zhuǎn)換速率。
    把輸入級(jí)由差動(dòng)對(duì)置換成沒有電流限制的電路,而且由于抑制初級(jí)的gm,用小電容進(jìn)行補(bǔ)償,所以作成了使轉(zhuǎn)換速率得到大幅度提高的OP放大器。就像這個(gè)設(shè)計(jì)方針?biāo)鞔_指出的那樣,這種結(jié)構(gòu)中,由于初級(jí)的增益小,所以直流增益變小了。
    此外還有一些缺點(diǎn)。一個(gè)是小信號(hào)工作時(shí)的失真。由于輸入部分的電路的非線性,在OP放大器的負(fù)反饋中沒有被改善,所以要用這種結(jié)構(gòu)得到極小的失真性能的話,需要有失真極小的緩沖器電路。

           
    另一個(gè)缺點(diǎn)就是噪聲。這個(gè)電路中,輸入電路是由射極跟隨器構(gòu)成的,射極跟隨器的偏置電路等各種元器件連接在輸入信號(hào)尚未被故大的地方。因此,在輸入信號(hào)還沒有被放大的狀態(tài)下,已經(jīng)進(jìn)入了各種元器件的噪聲,所以具有這樣的輸入電路的OP放大器,雖然省電,但是噪聲性能并不好。

相關(guān)技術(shù)資料
6-10高轉(zhuǎn)換速率OP放大器的模擬
相關(guān)IC型號(hào)
G6B-2014P-US-24V(2978C)
G6B-2214P-1-US5VDC

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