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窄脉冲小信号运算放大电路的设计与实现

发布时间:2020-07-21 18:31:04 阅读: 来源:绳子类厂家

摘要:文中设计并实现了一个窄脉冲小信号运放电路。在文章的开始首先介绍了运放的使用背景以及这次设计的目的,然后介绍了设计思路和具体的电路实现,最后对该运放进行测试。测试表明该运放能够对上升沿为50ns的窄脉冲小信号进行放大。关键词:运放;窄脉冲;小信号 运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多,广泛应用于电子行业中。文中介绍的就是一种以三个芯片级联而成的差分运算放大器,该运放能实现窄脉冲小信号放大,脉冲的上升沿可以达到50ns。1 设计目的 根据项目需要,本次设计的差分运算放大器是用于放大检波器输出的信号的,由于接收机接受的信号是小信号脉冲调制,因此设计的运放必要能够放大小信号窄脉冲。因为在小信号情况下,检波器输出为毫伏级别,而指标要求输出在-2~+2V之间,所以设计的差分放大电路放大倍数约100倍。2 设计思路 由于此次设计的运放是为了放大脉冲信号的,所以必须要考虑脉冲信号上升沿的问题,如果上升沿时间太大会导致脉冲信号的失真,因此设计的最初就是要限定脉冲信号上升沿时间T50ns。由于脉冲信号的带宽和上升沿存在如下关系:F×T=3.5(F表示带宽),可知上升沿时间越小,带宽就越大,当上升沿时间T=50ns时.带宽就要达到70MHz。因为运放的带宽和增益成反比,如果只使用一级运放,在达到要求带宽的同时增益就达不到要求的100,因此本次设计的运放采用两级放大结构,每级放大10倍。3 相关电路 从以上分析可知本次运放电路采用两级结构。第一级首先对基带信号进行差分放大,芯片选择AD公司的ADA4817-1和ADA4817-2,第一级放大电路如图1所示。

本文引用地址:

第一级放大所用的芯片ADA4817-1(单通道)和ADA4817-2 (双通道)FastFET放大器是单位增益稳定、超高速电压反馈型放大器,具有FET输入。这些放大器采用ADI公司专有的超高速互补双极型(XFCB)工艺,这一工艺可使放大器实现高速和超低的噪声(4nV/√Hz;2.5 fA/√Hz)以及极高的输入阻抗。

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