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單位增益穩(wěn)定低噪聲電壓反饋運(yùn)算放大器
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Unity-Gain Stable, Low-Noise, Voltag...
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Voltage Feedback Amplifier 1 Circuit...
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BURR-BROWN [Burr-Brown Corporation]
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摘要: 設(shè)計(jì)了一種寬帶放大器, 采用高速運(yùn)算放大器opa820 和低失真電流反饋運(yùn)算放大器t hs3091 構(gòu)成兩級(jí)放大電路,在6 h z~ 20 mhz 的通頻帶中實(shí)現(xiàn)放大增益為43 db, 具有帶內(nèi)波動(dòng)小, 輸出噪聲低的特點(diǎn)。同時(shí)將單一的5 v 電源通過(guò)tps61087 和mc34063a 產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的正負(fù)電源為放大器供電。放大器輸出經(jīng)過(guò)精密峰值檢波電路后得到信號(hào)的峰峰值, 再對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后送msp430 單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、顯示。對(duì)提高寬帶放大器的各種性能指標(biāo)提出了多種具體措施,在自動(dòng)化要求較高的系統(tǒng)中具有很好的實(shí)用性。 0 引言 放大電路在工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中, 特別是在一些測(cè)量?jī)x器和自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。如在一些自動(dòng)控制系統(tǒng)中, 首先要把被控制的非電量( 如溫度、轉(zhuǎn)速、壓力、流量、照度等) 用傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào), 再與給定量比較, 得到一個(gè)微弱的偏差信號(hào)。因?yàn)檫@個(gè)微弱的偏差信號(hào)的幅度和功率均不足以推動(dòng)顯示或者執(zhí)行機(jī)構(gòu), 所以需要把這個(gè)偏差信號(hào)放大到需要的程度,再去推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或送到儀表中去顯示, 從而達(dá)到自動(dòng)控制和測(cè)量的目的。同時(shí)在很多信號(hào)采集系統(tǒng)中, 信號(hào)變化的
本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)5 v單電源供電的寬帶放大器基本功能。核心部分采用高速運(yùn)算放大器opa820id作為一級(jí)放大電路,ths3091d作為末級(jí)放大電路,利用dc-dc交換器tps61087drc為末級(jí)放大電路供電,在輸出負(fù)載50 ω上實(shí)現(xiàn)電壓增益等于40 db。該放大器通頻帶范圍10 hz~10 mhz,系統(tǒng)最終可利用示波器測(cè)量輸出電壓的峰峰值和有效值,并利用msp430單片機(jī)控制1602液晶顯示輸出數(shù)據(jù)的功能。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且綜合應(yīng)用了電容去耦、濾波等抗干擾措施以減少放大器噪聲并抑制高頻自激。經(jīng)驗(yàn)證,本方案完成了設(shè)計(jì)要求和部分?jǐn)U展功能。 1 方案論證與系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.1 方案論證 直接使用集成高電壓輸出運(yùn)放opa820,放大器通頻帶從20 hz~10 mhz,并能驅(qū)動(dòng)50 ω的負(fù)載,單純用音頻放大的方法來(lái)完成功率輸出。同時(shí)要做到在輸出負(fù)載上放大器最大不失真輸出電壓峰峰值≥10 v的難度較大,故采用dc-dc變換器tps61087drc為末級(jí)ths3091放大電路供電,最終設(shè)計(jì)這款高速寬帶放大器。本方案簡(jiǎn)單易行,由于采用單芯片,所以系統(tǒng)體積較小。 1.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)