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工程師必讀的放大器設(shè)計(jì)100問(wèn)

作者: 時(shí)間:2015-09-23 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  Q71[問(wèn):]的反饋電阻不能太大,那具體的選擇需要參考那些因素呢?儀表的增益電阻選擇是否也有同樣的問(wèn)題?

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/280546.htm

  [答:] 主要有電阻的噪聲和電阻與的電流噪聲的乘積決定,以表放大器的增益電阻也會(huì)有同樣的問(wèn)題,但是它不是反饋電阻,所以相對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言,影響不是最大的。

  Q72[問(wèn):] 為什么放大器為高輸入阻抗,低輸出阻抗?

  [答:] 放大器是輸入阻抗越高,從信號(hào)源取得的電流就越小,在信號(hào)源內(nèi)阻上的壓降也就越小,信號(hào)電壓就以最小的損失加到放大器的輸入端。同理在輸出端,輸出阻抗越低,加在輸出內(nèi)阻的電壓損失越小,負(fù)載就會(huì)獲得盡可能高的輸出電壓。

  Q73[問(wèn):] 反饋電阻是如何計(jì)算的?

  [答:] 對(duì)于運(yùn)放來(lái)說(shuō),反饋電阻跟增益電阻決定了電路的增益,相對(duì)信號(hào)幅度大小,選擇一個(gè)差不多大小的電阻就可以,電阻太大會(huì)引入更多噪聲,太小會(huì)增加系統(tǒng)功耗。

  Q74[問(wèn):] ADI有沒(méi)有相關(guān)的運(yùn)放的計(jì)算軟件?

  [答:] ADI網(wǎng)站上提供了運(yùn)放的選型軟件:

  http://www.analog.com/dynamic/parametric/scResultsDisplay.asp?SearchType=PSS&ProductLine=OPA&la=en。

  儀表放大器的仿真軟件:

  http://designtools.analog.com/dt/inamp2/inamp.html?part=AD6235V 。

  利用運(yùn)放設(shè)計(jì)有源濾波器的仿真軟件:

  http://www.analog.com/en/amplifiers-and-comparators/products/dt-adisim-design-sim-tool/Filter_Wizard/resources/fca.html;

  更多相關(guān)軟件可在如下鏈接找到:

  http://www.analog.com/en/tools-software-simulation-models/resources/amplifiers-and-comparators/operational-amplifiers-op-amps/index.html;

  Q75[問(wèn):] 電路板設(shè)計(jì)與電路嘈聲有關(guān)嗎?怎樣實(shí)際減少電路嘈聲?

  [答:] 減小噪聲,首先要選擇低噪聲的器件。從電路板布線設(shè)計(jì)的角度,主要是考慮避免讓板上高噪聲的電路(比如數(shù)字電路)對(duì)低噪聲部分(比如模擬信號(hào))產(chǎn)生干擾。

  Q76[問(wèn):] 請(qǐng)問(wèn)外部噪聲引入目標(biāo)系統(tǒng)的途徑和抑制方法有哪些?謝謝!

  [答:] 取決于噪聲的類型,比如說(shuō)RFI干擾可以加入RFI濾波器,和電源濾波電容,如果是環(huán)境干擾很大,可以試著使用屏蔽盒等等.

  Q77[問(wèn):] 如何減小高速ADC的輸入噪聲?

  [答:] 要考慮在ADC前端加合適的抗混疊濾波器。

  Q78[問(wèn):] 我正在尋找一種50Hz/60Hz的陷波器ADI能否提供一種單芯片解決方案不用外置過(guò)多的阻、容即可以實(shí)現(xiàn)之間的切換。以配合儀表放大器和ADC采樣間的過(guò)度?

  [答:] 你可以參考我們心電參考設(shè)計(jì)的陷波電路,具體可以到下面的網(wǎng)址下載:www.analog.com/chinasupport

  Q79[問(wèn):]在PCB板布線時(shí)考慮輸入端地線環(huán)繞布線減少干擾,但系統(tǒng)地線與現(xiàn)場(chǎng)接地相連時(shí)引起輸出信號(hào)干擾更嚴(yán)重不知什么原因,請(qǐng)專家指導(dǎo).

  [答:] 有可能是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)的地噪聲比較大,您能否測(cè)量一下現(xiàn)場(chǎng)的地是否有很大的噪聲,相接的線是否過(guò)于長(zhǎng)?您最好盡量減小連接線的長(zhǎng)度,在接地點(diǎn)連接一個(gè)磁珠抑制一下高頻的噪聲,如果現(xiàn)場(chǎng)噪聲實(shí)在是過(guò)于大,您可以考慮使用隔離期間,隔離開(kāi)系統(tǒng)的地和現(xiàn)場(chǎng)的地。比如說(shuō)ADuM系列產(chǎn)品。

  Q80[問(wèn):] 第一級(jí)的增益為全部增益有時(shí)可能太大,請(qǐng)問(wèn)有沒(méi)有最大值限制?

  [答:] 對(duì)于我們常用的電壓反饋型來(lái)說(shuō),可配置的增益是受運(yùn)放的增益帶寬積限制的。比如一個(gè)電壓反饋型運(yùn)放的增益帶寬積是100MHz,輸入信號(hào)頻率是10MHz,那么可以配置的最大增益是10,如果要實(shí)現(xiàn)更大的增益,就要考慮用多級(jí)放大了。

  Q81[問(wèn):] 項(xiàng)目中應(yīng)用開(kāi)關(guān)電源供電,產(chǎn)生放大電路輸出含高頻分量,影響信號(hào)質(zhì)量,如何處理?請(qǐng)教專家.

  [答:] 把開(kāi)關(guān)電源遠(yuǎn)離模擬電路,開(kāi)關(guān)電源地輸出加大濾波力度,你可以嘗試不同的阻容、感容組合;同時(shí)模擬電路要做好去耦,一般在電源部分要0.1uF與0.01uF電容并聯(lián),你可以把0.1uF改為10uF或者100uF嘗試 。

  Q82[問(wèn):] 對(duì)于放大器本身與周邊大功率散熱器件導(dǎo)致的熱噪聲,對(duì)ADI放大器新設(shè)計(jì)理念中采取了哪些抑制或是降噪設(shè)計(jì)呢?

  [答:] 對(duì)于放大器本身,工藝的進(jìn)步和技術(shù)的進(jìn)步使得放大器的噪聲越來(lái)越低,至于周邊的大功率器件,只能減少輻射,和減小溫漂來(lái)解決。

  Q83[問(wèn):] 我想問(wèn)一下比較器和運(yùn)放有啥區(qū)別?

  [答:] 運(yùn)算放大器是一種為在負(fù)反饋條件下工作設(shè)計(jì)的電子器件,設(shè)計(jì)重點(diǎn)是保證這種配置的穩(wěn)定性,壓擺率和最大帶寬等其它參數(shù)是放大器在功耗與架構(gòu)之間的折衷選擇;相反,比較器是為無(wú)負(fù)反饋的開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)工作設(shè)計(jì)的,這些器件通常不是通過(guò)內(nèi)部補(bǔ)償?shù)模虼怂俣燃磦鞑パ舆t以及壓擺率(上升和下降時(shí)間)在比較器上得到了最大化,總體增益通常也比較小。

  Q84[問(wèn):] 您好,請(qǐng)舉例說(shuō)明“將總的增益集中于第一級(jí),有利于減小噪聲”。謝謝。

  [答:] 以兩級(jí)放大為例,第一級(jí)為G1,噪聲系數(shù)為F1,而第二級(jí)的噪聲系數(shù)為F2,那么總的噪聲系數(shù)為如下:

  FTOTAL= F1 + (F2 -1)/G1

  可見(jiàn),G1越大,噪聲系數(shù)越小。

  Q85[問(wèn):] 老師好,我對(duì)數(shù)模共地尤其困惑,像0歐電阻共地、通過(guò)磁珠共地等,什么樣的共地方式更好些,有什么具體講究沒(méi)?謝謝!

  [答:] 磁珠的等效電路相當(dāng)于帶阻限波器,只對(duì)某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著抑制作用,使用時(shí)需要預(yù)先估計(jì)噪點(diǎn)頻率,以便選用適當(dāng)型號(hào)。0歐電阻相當(dāng)于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流,使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用。

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