라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 트랜스 임피던스 연산 증폭기의 회로 계산. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 아마추어 무선 계산 이 기사는 TOC 연산 증폭기가 있는 회로의 분석 계산을 제시합니다. 이 경우 OrCAD와 Maple을 사용하여 가장 현대적인 방법을 사용했습니다. 소개 전류 피드백 증폭기의 주요 이점은 넓은 작동 대역폭입니다. 다른 모든 증폭기는 전압 피드백을 사용합니다. 매우 낮은 주파수(종종 10Hz에서)에서도 20단위당 2dB의 감쇠율로 떨어지기 시작하는 피드백이 있는 게인. 이 동작은 높은 주파수에서 큰 오류로 이어집니다. 전압 피드백 증폭기는 주파수 영역에서 강제로 작동하며, 여기서 이득은 다음과 같이 떨어집니다. 개방 루프 OS를 사용하는 OS의 이득; 저주파에서 떨어지기 시작합니다. 전류 피드백 증폭기에는 이러한 제한이 없으므로 왜곡이 가장 적습니다. 게인 감쇠율은 두 유형의 증폭기에서 거의 동일합니다. 그림에 표시된 모델. 그림 XNUMX는 전류 피드백 증폭기가 이득 대신 트랜스임피던스를 사용한다는 사실을 보여줍니다. 입력 전류는 출력단에 "매핑"되어 버퍼링됩니다. 이 구성은 동일한 프로세스 기술을 사용하는 IC 간에 최대 대역폭을 제공합니다. 일반적으로 OS가 있지만 전류가 있는 증폭기는 바이폴라 트랜지스터를 기반으로 구축되기 때문입니다. 일반적인 범위 - 고속 통신, 비디오 등은 원칙적으로 공급 전압(레일 투 레일)과 동일한 높은 입력 임피던스 및 출력 전압 범위를 필요로 하지 않습니다. 반전 입력은 버퍼의 출력 단계에 결합되므로 이미 터 팔로워의 크기와 같은 크기로 매우 낮은 임피던스를 갖습니다. 비반전 입력은 버퍼 입력이므로 임피던스가 높다. 전압 피드백 증폭기의 경우 입력은 위상 인버터(전류 소스로 구동되는 차동 스테이지)의 베이스-이미터 접합에 공급됩니다. 차동단 트랜지스터의 정밀한 정합은 입력 전류와 바이어스 전압을 최소화하는데 이런 점에서 전압 피드백 증폭기는 큰 장점이 있다. INPUT 및 OUTPUT 버퍼 회로를 일치시키는 것은 어려운 작업이므로 전류 피드백 증폭기는 정확하지 않습니다. 주요 목적은 고속 회로입니다. 전압 피드백 증폭기의 경우 한계가 약 400MHz이면 전류 결합 증폭기의 작동 대역폭은 최대 수 기가헤르츠입니다. 연산 증폭기 TOC의 일반적인 작동 범위는 약 25MHz에서 수 GHz입니다. 그러나 이러한 증폭기를 사용할 때 중요한 기능 중 하나를 염두에 두어야 합니다. 고주파수 회로를 설계할 때 많은 설계자들은 안정성 요인으로 주파수 증가에 따른 이득 감소에 의존하며 기본적으로 이득이 XNUMX 미만인 회로가 안정적이라고 믿습니다. 그러나 이것은 전압 피드백이 있는 증폭기에만 해당됩니다. 전류 피드백 연산 증폭기는 주파수가 증가해도 이득을 유지합니다. 따라서 전압 피드백이 있는 증폭기를 기반으로 개발되고 안정적으로 작동하는 회로는 전류 피드백이 있는 증폭기로 전환할 때 종종 불안정해집니다. 또한 전류 피드백 증폭기의 입력 및 피드백 저항은 긁힘과 정전 용량에 취약하므로 보드 레이아웃에 세심한 주의를 기울여야 합니다. 1. 트랜스임피던스 TOS OU 반전 입력에 대한 개방 피드백이 있는 TOS 연산 증폭기의 트랜스임피던스를 찾아보겠습니다. 이를 위해 측정 방식을 사용합니다(그림 1). 우리는 OS TOS의 모델로 가장 단순한 단극 이상화 등가 회로(그림 2)를 사용할 것입니다.
다시 시작: with(MSpice): 장치:=[O,[TOP,AC1,2]]: 숫자:=3: ESolve(Q,`01-1_OP_TOC_Z/op-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);
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Zto:=Limit('Zt',s=0)=limit(Zt,s=0), print(`직류에서 얻을 수 있습니다.`); 다이어그램에 표시된 교단의 경우 다음을 얻습니다. 값(DC,RLCVI,[]): Zt:=evalf(Zt); `Zt[f=0]`:=evalf(rhs(Zto)); #VOUT:=평가(VOUT); HSF([Zt],f=1..1e10,"3) 트랜스임피던스 TOC 연산 증폭기의 세미[Zt]; 구성품 등급 입력:
2. TOC OU에 대한 비 반전 증폭기의 전달 계수 비 반전 증폭기를 사용하면 큰 입력 임피던스를 가질 수 있으므로 신호 소스와 잘 일치 할 수 있습니다.
다시 시작: with(MSpice): 장치:=[E,[TOP,AC2,5]]: ESolve(Q,`OP-1_TOC_NoInvAmp/op-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);
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주파수 종속 이득은 다음과 같습니다. H:=수집((VOUT/Vinp),s); 주파수 독립 이득은 다음과 같습니다. K:=한계(H,Ct=0); 그들은 가능한 모든 방법으로 Ri를 줄이려고 하고 그것을 n과 동일시하고 우리는 다음을 얻습니다. K:=한계(K,Ri=0); 그들은 가능한 모든 방법으로 Rz를 증가시키려고 합니다. 무한대로 가자. K:=한계(K,Rt=무한대); 값(DC,PRN,[]): HSF([H],f=1..1e10,"6) TOC OU에 기반한 비반전 증폭기의 semiAFC"); 3. OS 회로에서 커패시터로 대역폭 설정 TOS OU를 사용할 때는 그 기능을 고려해야 합니다. NOS OS가있는 기존 연산 증폭기에서 커패시터가 연결되면 특성의 추가 극이 나타나고 TOS가있는 증폭기 (그림 7)에서는 추가 8과 극이 나타납니다 (그림 XNUMX).
재시작: with(MSpice): 설비:=[O,[TOP,AC2,8]]: ESolve(Q,`OP-1_TOC_NoInvAmp_СF/op-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);
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주파수 종속 이득은 다음과 같습니다. H:=수집((VOUT/Vinp),s); 이 함수의 영점과 극점은 다음 식에 의해 결정됩니다. 극제로(H,f); 그들은 Ct를 XNUMX으로 줄이려고 노력하고 가능한 모든 방법으로 Rt를 높이려고 합니다. Ct를 XNUMX으로, Rt를 무한대로 가자. H_ideal:=limit(subs(Ct=0,H),Rt=무한대); 주파수 독립 이득은 다음과 같습니다. K:=한계(H,s=0); Rt는 가능한 모든 방법으로 감소시키고 무한대로 동일시하고 얻습니다. K_ideal:=limit(K,Rt=무한대); 값(DC,RLVCI,[]): 구성품 등급 입력:
4. TOC 연산 증폭기가 있는 1MHz 대역 통과 필터 이전에는 1MHz 이상의 주파수에서 능동 필터를 구현하는 것이 비경제적이라고 여겨졌습니다. 현재 이 문제는 TOS OU를 사용하여 정면으로 해결되고 있습니다. 모델(그림 11)을 적용하면 CO 비이상 지표의 상위 추정치를 얻을 수 있습니다. 필요한 필터를 구현할 수 있습니다.
다시 시작: with(MSpice): 장치:=[O,[TOP,AC4,11]]: ESolve(Q,`04-1_TOC_Filter/op-PSpiceFiles/SCHEMATIC1/SCHEMATIC1.net`);
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ifilter의 조건이 충족되면 R1:=Rg: R2:=Rg: R3:=Rg: C1:=C2: 그러면 주파수 종속 이득은 다음과 같습니다. H:=simplify(VOUT/Vinp, '크기'); 중심 주파수 및 주파수 응답 그래프(그림 12). 값(AC,RLCVI,[]): H:=evalf(H,2); HSF([H],f=1e5..1e7,"12) semiAFC $200 TOS 연산 증폭기 기반 비반전 증폭기"); 구성품 등급 입력:
문학
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