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运算放大器:新架构使老器件焕发青春

运算放大器在支持新技术方面扮演着非常重要的角色。而伴随着应用需求的演进,新应用对运算放大器提出了更高的要求,例如更高的精度、更高的带宽、更低的失真等等。为此,工程师们正通过创造新的运放架构,不断地改善运算放大器的性能,满足各类新应用的需求。$$   运算放大器可以算得上是一个“古老”的模拟类半导体产品了。从1963年发明至今,它已经走过了40多年的发展道路,几乎被应用到所有的应用领域。从消费类、通信、工业再到汽车,几乎每个电子系统产品中都离不开运算放大器。$$   近年来,在一些应用领域运算放大器被集成到系统级芯片中。例如在手机中,它被集成到了PMU(电源管理单元)中,但对于每个新应用来说,仍然需要运算放大器。“新应用对运算放大器提出了更高的性能要求。”ADI公司高速信号处理产品线总监DavidRobertson先生对《中国电子报》记者说,“这就是为什么我们会看到,虽然运算放大器可能只包含100多个晶体管,但工程师们...  (本文共2页) 阅读全文>>

《科技创新导报》2019年15期
科技创新导报

浅析运算放大器中的平衡电阻

运算放大器简称运放,主要应用于电子科技行业。目前市场上存在的运算放大器类型主要分为通用型、高阻型、低温漂型、高速型、低功耗型、高压大功率型和可编程控制型等。运算放大器由于本身结构的原因在输入端产生失调电压,不同类型的运算放大器对失调电压的要求也存在区别:例如交流音频放大器对失调电压的大小不作限制,此种类型的运算放大器无需进行特殊处理即可满足功能需求;另外一些偏置电流很小的放大器亦无需进行处理;除此之外,大部分运算放大器均需特殊处理,以此迎合工艺要求的提高和放大倍数精度的提升,因此在运放的理论和实践处理中,有必要引入平衡电阻的调节。如所周知,失调电压会影响运算放大器高质有效的运行。而平衡电阻的介入,则可以使集成运放两输入端的对地直流电阻相等,从而达到其偏置电流的抵消,进而抑制附加产生的不匹配电压,从根本上消除失调电压。为探讨平衡电阻选取的原因和方法,本文针对运算放大器的基本原理、作用功效及处理过程进行深入学习,并在此基础上对平衡电...  (本文共2页) 阅读全文>>

《微型机与应用》2016年23期
微型机与应用

一种低电压高性能的运算放大器设计

0引言运算放大器在实际电子产品设计中是最基本的模块,随着电子产品不断地向便捷式方向发展,对它的电压要求越来越低,目前在提高低压运放的性能时,最值得关注的发展动向是对结构的改进[1]。本文在新的框架结构中引入亚阈值工作电路,使差分输入MOS对管工作于亚阈值区,电路工作在亚阈值状态时电流很小,以此降低功耗。对输入级差分对的负载采用交叉耦合带正反馈的结构,通过增大输入管的跨导来提高增益。频率补偿使用一种新的前馈技术取代传统零极点分离带密勒电容的补偿技术。1运算放大器的电路实现图1运算放大器结构图本文所设计的运放电路由偏置模块、两级放大模块、前馈补偿电路构成,如图1所示。其中偏置电路提供基准电流;两级放大模块是运放的核心电路;前馈模块为运放提供一定的增益及频率补偿,使系统稳定。1.1三支路基准电流源基准电流源是模拟集成电路中用来为其他电路提供高精度、低温度系数的电流源,是电路中必不可少的模块[2]。为了提高供给运放基准电流的电源抑制比(...  (本文共3页) 阅读全文>>

《西部广播电视》2017年02期
西部广播电视

由运算放大器构成的有源滤波器

电源是电子设备中必备的基本部件,纹波是电源的重要指标。电源输出的直流电压是由交流电压经整流、滤波、稳压后得到。因滤波不干净,直流电压中含有交流成分,这个交流成分就是纹波。纹波过大对高放、本振、混频、检波等电路产生影响,严重时可影响电路正常工作,在传统L型和π型滤波器中,电感和电容起主导作用,要好的滤除效果,必须加大电感值和电容值,但是电感不能做得很大,电容量增加到一定值时对纹波抑制作用有限。采用多极LC滤波器导致电路复杂,影响系统稳定。由运算放大器与RC元件组成的有源滤波器能有效抑制纹波。其能最大限度衰减纹波,降低纹波幅度。工作原理如下。电路原理图如图1所示,其滤波部分由一个运算放大器和一些阻容元件构成,如图2所示,将它看成一个二端滤波元件接在电源滤波电路中,能将整流电路送来的脉动直流中的交流成份全部滤掉,输出近乎没有纹波的直流;此时有源滤波器可以看成对任何交流成份近乎短路的有源电容。图1图2将有源滤波器看成一个反相输入的交流放...  (本文共2页) 阅读全文>>

《今日电子》2017年10期
今日电子

超低功耗零漂移运算放大器

L T C2063采用1.8V电源时仅吸大漂移为0.06μV/℃。在25℃时,取1.3μA典型电流(最大值为2μA)。最大输入偏置电流为15p A,在-40~这个微功率放大器保持不打任何折扣+125℃范围内为100p A。这些高精准的精准度:在25℃时最大输入失调电度输入特性允许使用阻值很大的反馈压为5μV,在-40~+125℃范围内最网络电阻器,从而在不损害准确度的情况下保持低功耗,甚至在温度上升时也不例外。轨至轨输入和输出简化了单电源使用情况,扩大了动态范围。一个集成的E M I滤波器在1.8G H z时提供114d B电磁干扰抑制。凭借零漂移架构固有的低1/...  (本文共1页) 阅读全文>>

《现代职业教育》2017年13期
现代职业教育

基于亚阈运算放大器的动态锁存比较器设计

一、引言随着现代通信技术的广泛应用,高速低功耗的电子设备成为市场主流,这些设备都依赖于高性能的模数转换器(ADC),特别是对功耗的要求越来越高,低功耗ADC成为决定设备性能的关键因素。而模数转换器中比较器是重要模块,其精度、功耗和速度等指标对整个ADC的性能有重要的影响[1]。这里设计了一种新型低电压低功耗动态锁存比较器。与传统的比较器相比,由于采用亚阈运算放大器作为前置放大器,极大地降低了整个电路的功耗。二、比较器的结构设计为了实现电路的低功耗,使电路中的MOSFET工作在亚阈区[2]。比较器采用动态锁存结构,它由三级电路构成,第一级是前置放大器,第二级是动态锁存器,第三极是输出锁存器。原理框图如图1所示。差分电压输入比较结果输出→前置放大器→动态锁存比较器→输出锁存器→图1比较器原理框图(一)前置放大器前置放大器的作用有两个:一是放大输入信号,降低动态锁存器的比较时间,同时降低总体延时;二是放大输入信号差,减小比较器失调电压...  (本文共1页) 阅读全文>>