采用低成本的高速運(yùn)算放大器在消費(fèi)類(lèi)電子中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-08-24 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】與典型的時(shí)鐘緩沖應(yīng)用相比,消費(fèi)類(lèi)電子應(yīng)用的工作頻率較低,需求較少,采用低成本的高速運(yùn)算放大器(~100MHz帶寬)可以提供比傳統(tǒng)的時(shí)鐘緩沖器更具吸引力的替代方案。高速放大器比傳統(tǒng)的時(shí)鐘緩沖器更便宜,同時(shí)也能適應(yīng)更多種類(lèi)的設(shè)計(jì)配置。
與典型的時(shí)鐘緩沖應(yīng)用相比,消費(fèi)類(lèi)電子應(yīng)用的工作頻率較低,需求較少,采用低成本的高速運(yùn)算放大器(~100MHz帶寬)可以提供比傳統(tǒng)的時(shí)鐘緩沖器更具吸引力的替代方案。高速放大器比傳統(tǒng)的時(shí)鐘緩沖器更便宜,同時(shí)也能適應(yīng)更多種類(lèi)的設(shè)計(jì)配置。
對(duì)于低成本的時(shí)鐘緩沖器而言,ADA4850 (-1/-2)、ADA4851 (-1/-2/-4)、ADA4853 (-1/-2/-3)和AD8061單電源運(yùn)算放大器都是很好的選擇。這些放大器都具有低電源電壓、低電源電流、支持功耗敏感應(yīng)用的省電模式,以及軌對(duì)軌輸出等特性,可以實(shí)現(xiàn)寬動(dòng)態(tài)范圍。
與傳統(tǒng)的時(shí)鐘緩沖器相比,運(yùn)算放大器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具有靈活性。運(yùn)算放大器可以將時(shí)鐘脈沖進(jìn)行緩沖、放大、失調(diào)、反向、相加、相減或?yàn)V波。它們提供高輸入阻抗、低輸入偏置電流、低電源電流、獨(dú)立的省電模式(針對(duì)單個(gè)封裝中的多個(gè)放大器)、低輸出阻抗,以及低傳播延遲。
當(dāng)在時(shí)鐘緩沖應(yīng)用中使用運(yùn)算放大器時(shí),設(shè)計(jì)者必須認(rèn)識(shí)到并遵循一些工作限制。以電壓反饋型放大器的增益帶寬積為例,當(dāng)放大器電路的閉環(huán)增益增加時(shí),它的帶寬會(huì)降低,因此較大的增益意味著較小的帶寬。將多個(gè)低增益放大器進(jìn)行級(jí)聯(lián)以達(dá)到較高的帶寬,由此確保信號(hào)路徑的總體增益和帶寬。
單電源工作對(duì)于便攜式電子設(shè)備來(lái)說(shuō)是很重要的。根據(jù)定義,單電源運(yùn)算放大器的輸入共模范圍包括負(fù)軌(地),大部分甚至比地還低200mV,但這并不表示輸出電壓的擺幅可以到地以下。典型軌對(duì)軌放大器的輸出級(jí)采用共發(fā)射極配置。因此,輸出電壓和軌電壓的最小差距是Vce(sat),其范圍可以從數(shù)十毫伏到數(shù)百毫伏,具體取決于輸出負(fù)載。
幸運(yùn)的是,在這些應(yīng)用中,輸出電壓的擺幅通常不需要總是達(dá)到地電壓。但是,當(dāng)輸入太接近地時(shí)(大約100mv~200mv),輸出級(jí)可能會(huì)達(dá)到飽和,導(dǎo)致失真以及較長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間。在直流耦合系統(tǒng)中,應(yīng)該確保信號(hào)電壓的低點(diǎn)高于200mV,或使用-200mV的負(fù)供電電壓,這兩種方法都可以避免輸出級(jí)進(jìn)入飽和狀態(tài)。
放大器對(duì)裕量也有要求,也就是其電壓的擺幅與正電源電壓之間能夠有多接近,因此還必須留意輸入共模范圍的高端。如果輸入電壓太高,輸出電壓會(huì)失真并被截?cái)唷?/div>
ADA4850和ADA4851需要2.2V的裕量,AD8061需要1.8V的裕量,而ADA4853僅需要1.2V的裕量。
圖1所示的是一個(gè)增益為2的單電源同向運(yùn)算放大器時(shí)鐘緩沖器,圖2所示的是它的瞬態(tài)響應(yīng)。按照配置,AD8061的上限約為33MHz,其2ns的傳輸延遲可與一些專(zhuān)用的時(shí)鐘緩沖器相媲美。
圖1. 同向運(yùn)算放大器時(shí)鐘緩沖器
圖2. 33MHz頻率下,增益=+2的瞬態(tài)響應(yīng)
在某些應(yīng)用中可以使用交流耦合,它允許使用更高帶寬的放大器以擴(kuò)展頻率性能。通過(guò)將輸入和輸出偏壓至電源電壓的中間值,這些放大器可被用于單電源應(yīng)用中。
圖3所示的是使用AD8057高速放大器的設(shè)計(jì),這款器件具有325MHz帶寬和1150V/μs壓擺率,在此電路設(shè)置為單位增益。應(yīng)當(dāng)注意的是,通過(guò)隔直電容C6后,負(fù)載上的電壓與輸入信號(hào)Vin上的交流分量相等,且不含直流分量。這個(gè)電路的工作頻率范圍接近100MHz。圖4所示的是時(shí)鐘響應(yīng),可以看到當(dāng)頻率高達(dá)90MHz時(shí)仍然可以維持較好的脈沖保真度。
圖3. 交流耦合時(shí)鐘緩沖器(單位增益)
圖4. 交流耦合時(shí)鐘緩沖器瞬態(tài)響應(yīng)
如上所示,當(dāng)設(shè)計(jì)時(shí)鐘緩沖器時(shí),高速放大器往往能夠以更低的成本提供更多的靈活性,在許多應(yīng)用中都能夠同傳統(tǒng)的時(shí)鐘緩沖器相競(jìng)爭(zhēng)。針對(duì)具體的應(yīng)用,還可以選擇使用單電源放大器或雙電源放大器。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題,請(qǐng)電話(huà)或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫(kù)獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無(wú)線(xiàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來(lái)更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線(xiàn)性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 讓汽車(chē)LED照明無(wú)死角,LED驅(qū)動(dòng)的全面進(jìn)化
- 開(kāi)關(guān)模式電源問(wèn)題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問(wèn)題
- 熱電偶的測(cè)溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
電容器公式
電聲器件
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器
電源風(fēng)扇
電源管理
電源管理IC
電源連接器
電源濾波器
電源模塊
電源模塊
電源適配器
電子書(shū)
電阻測(cè)試儀
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開(kāi)關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)
友情鏈接(QQ:317243736)
我愛(ài)方案網(wǎng) ICGOO元器件商城 創(chuàng)芯在線(xiàn)檢測(cè) 芯片查詢(xún) 天天IC網(wǎng) 電子產(chǎn)品世界 無(wú)線(xiàn)通信模塊 控制工程網(wǎng) 電子開(kāi)發(fā)網(wǎng) 電子技術(shù)應(yīng)用 與非網(wǎng) 世紀(jì)電源網(wǎng) 21ic電子技術(shù)資料下載 電源網(wǎng) 電子發(fā)燒友網(wǎng) 中電網(wǎng) 中國(guó)工業(yè)電器網(wǎng) 連接器 礦山設(shè)備網(wǎng) 工博士 智慧農(nóng)業(yè) 工業(yè)路由器 天工網(wǎng) 乾坤芯 電子元器件采購(gòu)網(wǎng) 亞馬遜KOL 聚合物鋰電池 工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備 企業(yè)查詢(xún) 工業(yè)路由器 元器件商城 連接器 USB中文網(wǎng) 今日招標(biāo)網(wǎng) 塑料機(jī)械網(wǎng) 農(nóng)業(yè)機(jī)械 中國(guó)IT產(chǎn)經(jīng)新聞網(wǎng) 高低溫試驗(yàn)箱
?
關(guān)閉
?
關(guān)閉