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运算放大器的稳定性的研究

O引言 运算放大器由于它的放大系数很大,在杂散电容的作用下,如不采取一些措施,一般是不稳定的.实际上,运算放大器可以看成是一个随动系统,它的镇定问题,实质上就是在系统中附加适当的校正网络,以便使系统在稳定上具有一定的稳定贮备.因此,象研究运算放大器工作稳定性这样的问题,利用自动调节理论的方法,就有可能在广泛和更严密的基础上加以解决.1运算放大器的传递函数 通常运算放大器的传递函数可看成是由三段直流放大器串联组成的.每级之间利用分压器祸合。考虑杂散时,它的等效网络如图1所示,图中RO—每一级的输出电阻,C0—寄生电容,R产和R“—分压器的电阻。图1运算放大器电路 按照单向作用的原理,整个放大器可分为三个环节,‘每个环节包括一个放大级和祸合分压器.由图可见,三个环节的线路形式完全相同,因此,它们的传递函数也是一样的。第3奶‘封婿希运算放夫器的稳定性的研究12土 ‘现在我们来写出其中第一个环节的传递函数,它的等值线路如图2所示。 在设...  (本文共7页) 阅读全文>>

北方工业大学
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集成功率电源管理电路的稳定性研究

随着电子系统的发展,高稳定性、高效和方便的功率管理电源芯片的需求越来越迫切,相应地,对这方面的研究已经成为了现今的一个热点之一。很多研究者对功率管理电源芯片的一些基础技术进行了研究,其中,功率管理电源芯片的稳定特性引起了很多研究者的兴趣。本文主要是对功率管理电源芯片的稳定性进行了研究,首先对电源稳定性,温度稳定性和负载稳定性进行来研究,发现在相同拓扑结构中,功率管理电源芯片的稳定性主要由所采用的运算放大器的性能决定;其次,论文采用零-极点分析的办法对运算放大器的稳定性进行研究并通过相位裕度和增益来推导其稳定性;最后,利用这些研究理论设计出适用于功率管理电源芯片高性能高稳定性的运算放大器并将其应用到一种具有稳定自调整功能的锂电池充电芯片中。芯片中恒流、恒压和温度调整等三个充电环路的稳定性得到很好的考虑,通过使用上述研究理论,充电芯片不但得到了很好的稳定性,而且得到了很多其他的高性能,仿真结果表明,最终的充电结果为4.191V,相对...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

北方工业大学
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多级运算放大器频率补偿方案的研究

运算放大器是集成电路的核心模块,广泛应用在数模转换器,模数转换器,电源管理等电路里。运放的性能直接影响了整体电路的性能,因此,运算放大器的设计成为当今集成电路领域的热点问题。随着集成电路技术的不断发展,电路集成度越来越高,MOS晶体管的尺寸越来越小,使电路设计逐渐进入深亚微米级。短沟道效应凸显,使得单级放大电路的本征增益减小。传统的两级运算放大电路已经不能满足需求。需要采用多级级联的方式获得较高的电压开环增益。但是,运算放大器的级联引入了额外的极点和零点,影响了运算放大器的稳定性。因此,需要采用频率补偿技术保证运算放大电路的闭环稳定性。本论文以传统的两级运算放大器为例,阐述了放大器的频率补偿原理,介绍了几种多级运算放大器的频率补偿结构。基于SMIC0.18μm工艺设计了一种三级运算放大器,在提供较大直流增益的同时,增加了输入输出摆幅。采用了合适的频率补偿结构对其进行补偿,仿真结果表明,本文所设计的三级运算放大器在3.3v电源电压...  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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一种高压运算放大器的设计

1959年,世界上第一块集成电路在美国诞生。在此后的50年里,集成电路的设计技术获得了突飞猛进的发展。运算放大器作为模拟电路单元的核心模块,它的重要性日益受到人们的重视。人们在低电压运算放大器设计领域取得了巨大的成就,但在高压运算放大器设计领域,由于高压工艺的限制以及功率器件散热问题的影响,使得高压运放的发展远不如低压器件。近年来,由于在一些高压应用领域,如马达控制系统、压电传感器以及打印机驱动等电路中对高压运算放大器的迫切需求,使得对高性能高压运算放大器的设计成为一项最紧迫的任务。本文正是针对上述问题,通过深入研究运算放大器的工作原理以及高压功率器件耐压原理及高压BCD工艺和高压SOI工艺,运用德国Xfab工艺设计了一种运用于压电传感器以及电脑和真空界面的双高压运算放大器。该运放的供电电压为±175V,输出电流为60mA,直流电压增益为106dB,转换速率为40V/uS,功耗为200mW。MOSFET输出使运放避免了二次击穿限...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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高精度模拟测量电路精度增长方法的研究

本文对高精度模拟测量电路精度增长的方法进行研究,通过对已有的精度增长方法进行研究,在此基础上提出一些方法来降低测量电路的系统噪声、提高测量电路的稳定性和减小测量电路的温度漂移,最终提高测量电路的测量精度,实现精度增长。论文对模拟测量电路中几个关键的精度指标(系统噪声、稳定性、温度系数、误差限和线性度)的评价方法进行研究,以评价各种精度增长方法的优劣,为实现精度增长的方法提供评价依据。此外,还介绍了几个实验平台,主要有电流测量电路、基于通用接口总线-通用串行总线接口(General Purpose Interface Bus-Universal Serial Bus, GPIB-USB)的数字万用表自动测试系统和基于通用串行总线接口(Universal Serial Bus, USB)的数据采集系统,为实现精度增长的方法提供实验条件。利用评价方法和实验平台,本文对改进电路设计、多路融合技术、自校准设计、电老化等几种精度增长方法进行...  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
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低噪声、低功耗、高精度运算放大器的设计

自从20世纪40年代第一款运算放大器出现以来,工业界对放大器的性能要求越来越苛刻,学术界对放大器的广泛研究也一直在进行,特别是在专用放大器中的低噪声、低功耗、高精度放大器领域。因此对低噪声、低功耗、高精度放大器的研究变得越来越重要,具有十分重要的研究价值。本文首先介绍了电路中的噪声、失调和功耗,包括噪声的分类和性质以及基本放大电路中的噪声,随后介绍了失调的来源以及差分对中的失调计算,接着介绍了放大器中功耗和噪声、相位欲度、面积等的折衷关系。然后详细的介绍了一款低噪声、低失调、低功耗的运算放大器,它主要应用于仪器仪表领域,特别是一些便携式设备中。放大器的设计采用了两级结构,其中输入级使用电阻作负载的差分对,为了提高增益还用了共射共基结构,同时使用熔丝TRIM技术减小电路的输入失调电压。第二级使用N输入的差分对,折叠的威尔逊电流镜作负载,由于第二级的双端输入,第一级的输出使用了共模反馈电路。另外,为了提高输出带载能力,使用了输出缓冲...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>