ATOS阿托(tuo)斯(si)放(fang)大器(qi)E-MI系列(lie)選型(xing)資(zi)料(liao)下(xia)載
ATOS阿(e)托(tuo)斯(si)放(fang)大器(qi)E-MI系列(lie)增加(jia)信號幅(fu)度或(huo)功(gong)率(lv)的裝置(zhi)，它(ta)是自(zi)動化(hua)技(ji)術工(gong)具中(zhong)處理(li)信(xin)號的重(zhong)要元(yuan)件(jian)。放(fang)大器(qi)的放(fang)大作用是用(yong)輸入(ru)信號控(kong)制能(neng)源(yuan)來實(shi)現(xiàn)(xian)的，放(fang)大所(suo)需功(gong)耗由(you)能(neng)源(yuan)提供。對(dui)於(yu)線性放(fang)大器(qi)，輸出(chu)就(jiu)是輸入(ru)信號的復現(xiàn)和(he)增(zeng)強。對(dui)於(yu)非(fei)線性放(fang)大器(qi)，輸出(chu)則(ze)與輸入(ru)信號成(cheng)壹定(ding)函(han)數(shù)關(guan)系。放(fang)大器(qi)按(an)所(suo)處(chu)理(li)信(xin)號物(wu)理(li)量分(fen)為機(ji)械(xie)放(fang)大器(qi)、機(ji)電(dian)
放(fang)大器(qi) 放(fang)大器(qi)、電(dian)子放(fang)大器(qi)、液動放(fang)大器(qi)和(he)氣動放(fang)大器(qi)等(deng)，其中用得廣(guang)泛的是電(dian)子放(fang)大器(qi)。隨(sui)著(zhe)射流技(ji)術（見(jian)射流元件(jian)）的推(tui)廣(guang)，液動或(huo)氣(qi)動放(fang)大器(qi)的應用(yong)也(ye)逐(zhu)漸增多。電(dian)子(zi)放(fang)大器(qi)又按(an)所(suo)用(yong)有(you)源器(qi)件(jian)分(fen)為真空管(guan)放(fang)大器(qi)、晶(jing)體管放(fang)大器(qi)、固體放(fang)大器(qi)和(he)磁(ci)放(fang)大器(qi)，其中又以晶(jing)體管放(fang)大器(qi)應(ying)用廣(guang)。在(zai)自(zi)動化(hua)儀(yi)表(biao)中晶(jing)體管放(fang)大器(qi)常(chang)用於(yu)信號的電壓放(fang)大和(he)電流(liu)放(fang)大，主(zhu)要形(xing)式有(you)單端(duan)放(fang)大和(he)推(tui)挽(wan)放(fang)大。此(ci)外，還(hai)常用於(yu)阻抗匹配(pei)、隔(ge)離(li)、電(dian)流-電壓轉(zhuan)換(huan)、電荷-電壓轉(zhuan)換(huan)（如電(dian)荷放(fang)大器(qi)）以及利用(yong)放(fang)大器(qi)實(shi)現(xiàn)(xian)輸出(chu)與(yu)輸入(ru)之間的壹定(ding)函(han)數(shù)關(guan)系（如運(yun)算放(fang)大器(qi)）。
ATOS放(fang)大器(qi)設(she)計的過(guo)程是怎麼樣(yang)的，我(wo)們(men)做(zuo)壹個(ge)詳(xiang)細的探討(tao)？
運(yun)算放(fang)大器(qi)是模(mo)數(shù)轉(zhuan)換(huan)電路(lu)中(zhong)的壹個(ge)通(tong)用(yong)、重(zhong)要的的單元。全差分(fen)運(yun)放(fang)是指(zhi)輸入(ru)和輸出(chu)都(dou)是差(cha)分(fen)信號的運(yun)放(fang), 與普(pu)通(tong)的單端(duan)輸出(chu)運(yun)放(fang)相比有(you)以下(xia)幾(ji)個(ge)優(yōu)(you)點: 輸出(chu)的電壓擺(bai)幅(fu)較大;較(jiao)好的抑制共模噪(zao)聲(sheng);更(geng)低的噪聲(sheng);抑制諧波(bo)失真的偶數(shù)階項(xiang)比較(jiao)好等(deng)。因(yin)此通(tong)常(chang)高性能(neng)的運(yun)放(fang)多采(cai)用全差分(fen)形式。近(jin)年來,全差分(fen)運(yun)放(fang)更(geng)高的單位增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan)頻率(lv)及更(geng)大(da)的輸出(chu)擺(bai)幅(fu)使(shi)得它(ta)在高速和低壓電路(lu)中(zhong)的應用(yong)更(geng)加(jia)廣(guang)泛。隨(sui)著(zhe)日(ri)益(yi)增加的數(shù)據(jù)(ju)轉(zhuan)換(huan)率(lv), 高速的模數(shù)轉(zhuan)換(huan)器(qi)需(xu)求越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛, 而(er)高速模數(shù)轉(zhuan)換(huan)器(qi)需(xu)要高增益(yi)和高單位增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan)運(yun)放(fang)來滿(man)足系統(tǒng)精(jing)度和(he)快(kuai)速建立的需要(yao)。速度和精度是模(mo)擬電路(lu)兩(liang)個(ge)重(zhong)要的性能(neng)指(zhi)標(biao),然(ran)而,這(zhe)兩(liang)者(zhe)的要求是互相(xiang)制(zhi)約、互為(wei)矛(mao)盾的。所以同(tong)時(shi)滿(man)足(zu)這(zhe)兩(liang)方(fang)面的要求是困(kun)難(nan)的。折疊(die)共(gong)源共(gong)柵技(ji)術可(ke)以較(jiao)成功(gong)地解決(jue)這壹難(nan)題, 這種結(jie)構的運(yun)放(fang)具有(you)較高的開環(huán)(huan)增(zeng)益(yi)及很高的單位增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan)。全差分(fen)運(yun)放(fang)的缺點是它(ta)外部(bu)反饋(kui)環(huán)(huan)的共模(mo)環(huán)(huan)路(lu)增(zeng)益(yi)很小, 輸出(chu)共(gong)模電平不(bu)能(neng)確定(ding),因(yin)此,壹般情況下(xia)需(xu)加(jia)共(gong)模反饋(kui)電路(lu)。
ATOS運(yun)算放(fang)大器(qi)的結構(gou)重(zhong)要有(you)三種(zhong):(a) 簡單兩(liang)級運(yun)放(fang),(b)折疊(die)共(gong)源共(gong)柵,(c)共(gong)源共(gong)柵,如圖(tu)1 的前級所(suo)示。本次(ci)設(she)計的運(yun)算放(fang)大器(qi)的設(she)計指(zhi)標(biao)要(yao)求差分(fen)輸出(chu)幅(fu)度為±4V, 即(ji)輸出(chu)端(duan)的所有(you)NMOS 管的VDSAT,N 之和(he)小於(yu)0.5V,輸出(chu)端(duan)的所有(you)PMOS 管的VDSAT,P 之和(he)也(ye)必(bi)須(xu)小於(yu)0.5V。
主(zhu)運(yun)放(fang)結構(gou)該運(yun)算放(fang)大器(qi)存(cun)在兩(liang)級:(1)Cascode 級增(zeng)大直(zhi)流增(zeng)益(yi)(M1-M8)；(2)、共源放(fang)大器(qi)(M9-M12) 。
共(gong)模負反饋(kui)對(dui)於(yu)全差分(fen)運(yun)放(fang), 為了穩(wěn)定(ding)輸出(chu)共(gong)模電壓,應加(jia)入共(gong)模(mo)負(fu)反饋(kui)電路(lu)。在(zai)設(she)計輸出(chu)平衡(heng)的全差分(fen)運(yun)算放(fang)大器(qi)的時(shi)候,必須(xu)考(kao)慮到以下(xia)幾(ji)點:共(gong)模(mo)負(fu)反饋(kui)的開環(huán)(huan)直(zhi)流(liu)增(zeng)益(yi)要求足夠(gou)大,hao能(neng)夠(gou)於(yu)差分(fen)開環(huán)(huan)直(zhi)流(liu)增(zeng)益(yi)相當;共模(mo)負(fu)反饋(kui)的單位增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan)也(ye)要(yao)求足夠(gou)大,hao接近差(cha)分(fen)單位增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan);為了確保共(gong)模(mo)負反饋(kui)的穩(wěn)定(ding), 壹般情況下(xia)要(yao)求進行共(gong)模(mo)回路(lu)補(bu)償;共模信(xin)號監(jiān)(jian)測(ce)器(qi)要(yao)求具有(you)很(hen)好的線性特性;共模(mo)負(fu)反饋(kui)與差(cha)模信號無(wu)關(guan), 即使(shi)差模信號通(tong)路(lu)是關(guan)斷的。
該運(yun)算放(fang)大采(cai)用連(lian)續(xù)(xu)時(shi)間(jian)方(fang)式來(lai)實(shi)現(xiàn)(xian)共(gong)模(mo)負(fu)反饋(kui)功(gong)能(neng)。
該(gai)結構共(gong)用(yong)了共(gong)模ATOS放(fang)大器(qi)和(he)差模放(fang)大器(qi)的輸入(ru)級中(zhong)電流(liu)鏡及輸出(chu)負(fu)載。這(zhe)樣(yang),壹方(fang)面降(jiang)低了功(gong)耗; 另壹方(fang)面保(bao)證共模(mo)放(fang)大器(qi)與(yu)差模放(fang)大器(qi)在(zai)交(jiao)流(liu)特性上(shang)保持(chi)壹致(zhi)。因(yin)為共(gong)模放(fang)大器(qi)的輸出(chu)級與(yu)差模(mo)放(fang)大器(qi)的輸出(chu)級可(ke)以*共(gong)用,電(dian)容補(bu)償電路(lu)也(ye)壹樣。只要差(cha)模放(fang)大器(qi)頻(pin)率(lv)特性是穩(wěn)定(ding)的,則共(gong)模負(fu)反饋(kui)也(ye)是穩(wěn)定(ding)的。這種(zhong)共模(mo)負(fu)反饋(kui)電路(lu)使(shi)得全差分(fen)運(yun)算放(fang)大器(qi)可(ke)以像(xiang)單端(duan)輸出(chu)的運(yun)算放(fang)大器(qi)壹樣設(she)計, 而(er)不(bu)用考(kao)慮共(gong)模(mo)負(fu)反饋(kui)電路(lu)對(dui)全差分(fen)放(fang)大器(qi)的影響(xiang)。
1、能(neng)把(ba)輸進(jin)訊號的電壓或(huo)功(gong)率(lv)放(fang)大的裝置(zhi)，由(you)電子(zi)管或(huo)晶(jing)體管、電源(yuan)變(bian)壓器(qi)和(he)其他電器(qi)元(yuan)件(jian)組成(cheng)。用在(zai)通(tong)訊、廣(guang)播(bo)、雷達、電(dian)視、自(zi)動控制(zhi)等(deng)各種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)中。
原(yuan)理(li): 高頻功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)用(yong)於(yu)發(fā)(fa)射機(ji)的末(mo)級，作用是將(jiang)高頻已(yi)調(tiao)波(bo)信(xin)號進(jin)行功(gong)率(lv)放(fang)大，以滿(man)足發(fā)(fa)送功(gong)率(lv)的要求，然後(hou)經(jing)過(guo)天線將(jiang)其輻射到空間(jian)，保證在壹定(ding)區(qū)域內(nei)的接收機(ji)可(ke)以接收到滿足(zu)的信號電(dian)平，並(bing)且不(bu)幹擾(rao)相(xiang)鄰(lin)信(xin)道的通(tong)訊。
高頻功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)是通(tong)訊系統(tǒng)中(zhong)發(fā)(fa)送裝置(zhi)的重(zhong)要組(zu)件(jian)。按(an)其工(gong)作頻帶(dai)的寬(kuan)窄劃分(fen)為窄帶(dai)高頻功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)和(he)寬(kuan)帶(dai)高頻功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)兩(liang)種(zhong)，窄帶(dai)高頻功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)通(tong)常(chang)以具(ju)有選(xuan)頻濾(lv)波(bo)作用的選頻(pin)電路(lu)作為輸出(chu)回路(lu)，故(gu)又稱(cheng)為調諧(xie)功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)或(huo)諧(xie)振功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)
寬(kuan)帶(dai)高頻功(gong)率(lv)ATOS放(fang)大器(qi)的輸出(chu)電(dian)路(lu)則(ze)是傳輸線(xian)變(bian)壓器(qi)或(huo)其他寬(kuan)帶(dai)匹配(pei)電(dian)路(lu)，因(yin)此又稱(cheng)為非(fei)調諧功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)。高頻功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)是壹種能(neng)量轉(zhuan)換(huan)器(qi)件(jian)，它(ta)將電(dian)源(yuan)供給的直流(liu)能(neng)量轉(zhuan)換(huan)成為高頻交(jiao)流(liu)輸出(chu)
放(fang)大器(qi)可(ke)以按(an)照(zhao)電(dian)流(liu)導(dao)通(tong)角(jiao)的不(bu)同(tong)，將其分(fen)為甲(jia)、乙(yi)、丙三(san)類(lei)工(gong)作狀態(tài)。甲(jia)類(lei)放(fang)大器(qi)電(dian)流的流通(tong)角(jiao)為360o，適(shi)用於(yu)小信號低功(gong)率(lv)放(fang)大。乙(yi)類(lei)放(fang)大器(qi)電(dian)流的流通(tong)角(jiao)約即是 180o；丙類(lei)放(fang)大器(qi)電(dian)流的流通(tong)角(jiao)則小於(yu)180o。乙(yi)類(lei)和(he)丙類(lei)都(dou)適(shi)用(yong)於(yu)大功(gong)率(lv)工(gong)作丙類(lei)工(gong)作狀態(tài)的輸出(chu)功(gong)率(lv)和效率(lv)是三(san)種工(gong)作狀態(tài)中(zhong)高者。
高頻功(gong)率(lv)放(fang)大器(qi)大(da)多工(gong)作於(yu)丙類(lei)。但(dan)丙類(lei)放(fang)大器(qi)的電流(liu)波(bo)形(xing)失真太(tai)大(da)，因(yin)而不(bu)能(neng)用(yong)於(yu)低頻功(gong)率(lv)放(fang)大，只能(neng)用(yong)於(yu)采用(yong)調(tiao)諧(xie)回路(lu)作為負載的諧振功(gong)率(lv)放(fang)大。由(you)於(yu)調諧(xie)回路(lu)具(ju)有濾波(bo)能(neng)力，回路(lu)電(dian)流與電(dian)壓仍然極(ji)近(jin)於(yu)正弦波(bo)形(xing)，失真很小。
意大利(li)ATOS放(fang)大器(qi)工(gong)作原理(li)及特點ATOS放(fang)大器(qi)特點增(zeng)加(jia)信(xin)號幅(fu)度或(huo)功(gong)率(lv)的裝置(zhi)，它(ta)是自(zi)動化(hua)技(ji)術工(gong)具中(zhong)處理(li)信(xin)號的重(zhong)要元(yuan)件(jian)。放(fang)大器(qi)的放(fang)大作用是用(yong)輸進(jin)信號控(kong)制能(neng)源(yuan)來實(shi)現(xiàn)(xian)的，放(fang)大所(suo)需功(gong)耗由(you)能(neng)源(yuan)提供。對(dui)於(yu)線性放(fang)大器(qi)，輸出(chu)就(jiu)是輸進(jin)信號的復現(xiàn)和(he)增(zeng)強。
對(dui)於(yu)非(fei)線性放(fang)大器(qi)，輸出(chu)則(ze)與輸進(jin)信號成(cheng)壹定(ding)函(han)數(shù)關(guan)系。放(fang)大器(qi)按(an)所(suo)處(chu)理(li)信(xin)號物(wu)理(li)量分(fen)為機(ji)械(xie)放(fang)大器(qi)、機(ji)電(dian)放(fang)大器(qi)、電(dian)子放(fang)大器(qi)、液動放(fang)大器(qi)和(he)氣動放(fang)大器(qi)等(deng)，其中用得廣(guang)泛的是電(dian)子放(fang)大器(qi)。隨(sui)著(zhe)射流技(ji)術（見(jian)射流元件(jian)）的推(tui)廣(guang)，液動或(huo)氣(qi)動放(fang)大器(qi)的應用(yong)也(ye)逐(zhu)漸增多。
電(dian)子(zi)放(fang)大器(qi)又按(an)所(suo)用(yong)有(you)源器(qi)件(jian)分(fen)為真空管(guan)放(fang)大器(qi)、晶(jing)體管放(fang)大器(qi)、固體放(fang)大器(qi)和(he)磁(ci)放(fang)大器(qi)，其中又以晶(jing)體管放(fang)大器(qi)應(ying)用廣(guang)。在(zai)自(zi)動化(hua)儀(yi)表(biao)中晶(jing)體管放(fang)大器(qi)常(chang)用於(yu)信號的電壓放(fang)大和(he)電放(fang)逐大(da)，主(zhu)要形(xing)式有(you)單端(duan)放(fang)大和(he)推(tui)挽(wan)放(fang)大。此(ci)外，還(hai)常用於(yu)阻抗匹配(pei)、隔(ge)離(li)、電(dian)流-電壓轉(zhuan)換(huan)、電荷-電壓轉(zhuan)換(huan)（如電(dian)荷放(fang)大器(qi)）以及利用(yong)ATOS放(fang)大器(qi)實(shi)現(xiàn)(xian)輸出(chu)與(yu)輸進(jin)之間的壹定(ding)函(han)數(shù)關(guan)系（如運(yun)算放(fang)大器(qi)）。
電(dian)壓控制(zhi)放(fang)大器(qi)（VCA）因(yin)可(ke)用外(wai)部直流電壓調節(jié)其放(fang)大倍(bei)數(shù)，所以除(chu)作普通(tong)放(fang)大倍(bei)數(shù)可(ke)變(bian)的電路(lu)用(yong)外，還(hai)可(ke)用作AGC放(fang)大器(qi)的放(fang)大倍(bei)數(shù)可(ke)變(bian)部件(jian)以及低頻振幅(fu)調制電(dian)路(lu)等(deng)。通(tong)常(chang)采用(yong)乘(cheng)法運(yun)算的工(gong)作原理(li)。本(ben)電路(lu)則(ze)采用可(ke)變(bian)GM型(xing)OP放(fang)大器(qi)，靠(kao)外(wai)電(dian)壓使(shi)互導(dao)發(fā)(fa)生變(bian)化(hua)，從而(er)實(shi)現(xiàn)(xian)VCA。 |
