無線電子工学および電気工学の百科事典 トランスインピーダンスオペアンプに基づく回路の計算。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 この記事では、TOC オペアンプを使用した回路の解析計算を提供します。 OrCAD と Maple を使用した最新の方法が使用されました。 導入 電流帰還アンプの主な利点は、動作周波数帯域が広いことです。 他のすべてのアンプは電圧フィードバックを使用します。 フィードバック ゲインは非常に低い周波数 (多くの場合 10 Hz から) でも低下し始め、減衰率は 20 年あたり 2 dB です。 この動作により、高周波で大きな誤差が発生します。 電圧フィードバックを備えたアンプは、ゲインが低下する周波数領域で動作することを余儀なくされます。 開ループオペアンプゲイン。 すでに低い周波数で低下し始めます。 電流帰還アンプにはこれらの制限がないため、歪みが最小限に抑えられます。 ゲイン減衰率は、どちらのタイプのアンプでもほぼ同じです。 図に示すモデル。 図 XNUMX は、電流フィードバックを備えたアンプでは、ゲインの代わりにトランスインピーダンスが使用されるという事実を示しています。 入力電流は出力段に「マッピング」され、出力段によってバッファされます。 この構成は、同じプロセス技術を使用する IC 間で最大の動作帯域幅を提供します。 通常、現在のオペレーティング システムを使用するアンプはバイポーラ トランジスタに基づいて構築されています。 その典型的な応用範囲は高速通信、ビデオなどであり、原則として、高い入力インピーダンスや電源電圧と等しい出力電圧範囲(レールツーレール)を必要としません。 反転入力はバッファ出力段に結合されているため、エミッタフォロワのインピーダンスとほぼ同じ程度の非常に低いインピーダンスを持つことに注意してください。 非反転入力はバッファ入力であるため、高インピーダンスになります。 電圧フィードバックを備えたアンプの場合、入力は位相反転器 (電流源によって電力供給される差動段) のベース-エミッタ接合に供給されます。 差動段トランジスタの正確なマッチングにより、入力電流とオフセット電圧を最小限に抑えることができ、この点で電圧帰還アンプには大きな利点があります。 INPUT バッファ回路と OUTPUT バッファ回路のマッチングは困難な作業であるため、電流帰還アンプは正確ではありません。 それらの主な目的は高速回路であり、電圧結合アンプの限界が約 400 MHz の周波数である場合、電流結合アンプの動作帯域幅は最大数 GHz です。 TOC オペアンプの一般的な動作範囲は、約 25 MHz ~ 数 GHz です。 ただし、このようなアンプを使用する場合、XNUMX つの重要な機能に留意する必要があります。 高周波回路を設計する場合、多くの設計者は安定性の要因として周波数の増加に伴うゲインの減少に依存しており、ゲインが XNUMX 未満の回路はデフォルトで安定していると正しく信じています。 ただし、これは電圧フィードバックを備えたアンプにのみ当てはまります。 電流帰還型オペアンプは、周波数が増加してもゲインを維持します。 したがって、電圧帰還型アンプをベースに開発され、安定して動作する回路でも、電流帰還型アンプに切り替えると不安定になることがよくあります。 さらに、電流帰還アンプの入力抵抗と帰還抵抗は傷や静電容量の影響を受けやすいため、基板レイアウトには特別な注意を払う必要があります。 1. トランスインピーダンス TOS OU 反転入力にオープンフィードバックがあるTOSオペアンプのトランスインピーダンスを見つけましょう。 これを行うには、測定スキームを使用します(図1)。 OS TOSのモデルとして、最も単純な単極理想化等価回路(図2)を使用します。
再起動: with(MSpice): デバイス:=[O,[TOP,AC1,2]]: 数字:=3: ESolve(Q、 `01-1_OP_TOC_Z / op-PSpiceFiles / SCHEMATIC1 / SCHEMATIC1.net`);
MSpice v8.35: pspicelib.narod.ru
Zto:=Limit('Zt',s=0)=limit(Zt,s=0), print(`直流では、`); 図に示されている金種については、次のようになります。 Values(DC、RLCVI、[]):Zt:= evalf(Zt); `Zt [f = 0]`:= evalf(rhs(Zto)); #VOUT:= evalf(VOUT); HSF([Zt]、f = 1..1e10、 "3)トランスインピーダンスTOCオペアンプのセミ[Zt]); コンポーネント評価の入力:
2. TOC OU の非反転増幅器の伝達係数 非反転アンプを使用すると、入力インピーダンスを大きくすることができ、信号源とのマッチングを良好に保つことができます。
再起動: with(MSpice): デバイス:=[E,[TOP,AC2,5]]: ESolve(Q,`OP-1_TOC_NoInvAmp/op-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);
MSpice v8.35: pspicelib.narod.ru
周波数依存のゲインは次のようになります。 H:=collect((VOUT/Vinp),s); 周波数に依存しないゲインは次のようになります。 K:= limit(H、Ct = 0); 彼らはあらゆる方法で Ri を減らそうとし、それを n に等しくしようとします。 K:= limit(K、Ri = 0); 彼らはあらゆる方法で Rz を増やそうとします。無限大に行きましょう。 K:= limit(K、Rt = infinity); 値 (DC、PRN、[]): HSF([H],f=1..1e10,"6) TOC OU に基づく非反転増幅器の semiAFC"); 3.OS回路のコンデンサで帯域幅を設定します TOS OUを使用する場合は、その機能を考慮する必要があります。 NOS OSを備えた従来のオペアンプの場合、コンデンサを接続すると、特性の追加の極が現れ、TOCを備えたアンプ(図7)では、追加のゼロと極が現れます(図8)。
再起動: with(MSpice): フィクスチャ:=[O,[TOP,AC2,8]]: ESolve(Q,`OP-1_TOC_NoInvAmp_СF/op-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);
MSpice v8.35: pspicelib.narod.ru
周波数依存のゲインは次のようになります。 H:=collect((VOUT/Vinp),s); この関数の零点と極は、次の式で決定されます。 ポールゼロ(H,f); 彼らは Ct をゼロに減らそうとし、あらゆる方法で Rt を増やそうとします。 Ctをゼロに、Rtを無限大にすると、次のようになります。 H_ideal:= limit(subs(Ct = 0、H)、Rt = infinity); 周波数に依存しないゲインは次のようになります。 K:= limit(H、s = 0); あらゆる可能な方法で Rt を削減しようとします。Rt を無限大とみなして、次のようにします。 K_ideal:=limit(K,Rt=無限大); 値 (DC、RLVCI、[]): コンポーネント評価の入力:
4. TOC オペアンプ付き 1 MHz バンドパス フィルタ 以前は、1 MHz を超える周波数でアクティブ フィルタを実装することは非経済的であると考えられていました。 現在、この問題はTOSOUを使用して正面から解決されています。 モデル(図11)を適用すると、CO非理想性指標の上限推定値を取得できます。 その下で必要なフィルターを実装することが可能です。
再起動: with(MSpice): デバイス:=[O,[TOP,AC4,11]]: ESolve(Q,`04-1_TOC_Filter/op-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);
MSpice v8.35: pspicelib.narod.ru
ifilter の条件が満たされている場合 R1:= Rg:R2:= Rg:R3:= Rg:C1:= C2: 次に、周波数依存のゲインは次のようになります。 H:=simplify(VOUT/Vinp,'サイズ'); 中心周波数と周波数応答グラフ (図 12)。 値 (AC,RLCVI,[]): H:=evalf(H,2); HSF([H],f=1e5..1e7,"12) TOS オペアンプに基づく非反転増幅器の semiAFC$200"); コンポーネント評価の入力:
文学
出版物: cxem.net 他の記事も見る セクション アマチュア無線の計算. 読み書き 有用な この記事へのコメント. 科学技術の最新ニュース、新しい電子機器: 昆虫用エアトラップ
01.05.2024 地球磁場に対するスペースデブリの脅威
01.05.2024 バルク物質の固化
30.04.2024
その他の興味深いニュース: ▪ コンパクト Canon imageFormula DR C240
無料の技術ライブラリの興味深い資料: ▪ 記事 アンテナ W3DZZ トライバンド ダイポール。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 このページのすべての言語 ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー www.diagram.com.ua |