阿托斯意大利ATOS放大器是能把輸入訊號的電壓或功率放大的裝置，由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成。用在通訊、廣播、雷達、電視、自動控制等各種裝置中。 阿托斯意大利ATOS放大器作用 原理：高(gao)頻(pin)功率放大(da)器(qi)用(yong)于發射機(ji)的末(mo)級，作用(yong)是將高(gao)頻(pin)已調波信(xin)號進行功率放大(da)，以滿(man)足發送功率的要求，然后經(jing)過(guo)天線將其(qi)輻射到空間，保(bao)證在一(yi)定(ding)區域內的接收機(ji)可(ke)以接收到滿(man)意(yi)的信(xin)號電平(ping)，并(bing)且(qie)不干(gan)擾相鄰信(xin)道(dao)的通信(xin)。 高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)通(tong)信系(xi)統(tong)中發(fa)送(song)裝置的(de)(de)重要(yao)組件。按(an)其(qi)(qi)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)帶的(de)(de)寬(kuan)(kuan)窄劃分為窄帶高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)和(he)(he)寬(kuan)(kuan)帶高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)兩種，窄帶高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)通(tong)常以(yi)具(ju)有選頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)濾(lv)波作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)選頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)電(dian)(dian)路(lu)(lu)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為輸出回路(lu)(lu)，故(gu)又稱為調(diao)諧(xie)(xie)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)或(huo)諧(xie)(xie)振(zhen)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)；寬(kuan)(kuan)帶高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)輸出電(dian)(dian)路(lu)(lu)則是(shi)傳(chuan)輸線變壓器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)或(huo)其(qi)(qi)他寬(kuan)(kuan)帶匹配(pei)電(dian)(dian)路(lu)(lu)，因此又稱為非(fei)調(diao)諧(xie)(xie)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)。高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)一種能量(liang)轉(zhuan)換器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)件，它將電(dian)(dian)源供(gong)給的(de)(de)直流(liu)(liu)(liu)(liu)能量(liang)轉(zhuan)換成為高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)交(jiao)流(liu)(liu)(liu)(liu)輸出在 “低頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)電(dian)(dian)子線路(lu)(lu)"課程中已知，放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)可以(yi)按(an)照電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)導通(tong)角的(de)(de)不同，將其(qi)(qi)分為甲、乙、丙三類(lei)(lei)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)狀(zhuang)態(tai)。甲類(lei)(lei)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)通(tong)角為360o，適用(yong)(yong)于(yu)(yu)小(xiao)(xiao)信號低功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)。乙類(lei)(lei)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)通(tong)角約(yue)等于(yu)(yu) 180o；丙類(lei)(lei)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)通(tong)角則小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)180o。乙類(lei)(lei)和(he)(he)丙類(lei)(lei)都適用(yong)(yong)于(yu)(yu)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)丙類(lei)(lei)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)輸出功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)和(he)(he)效率(lv)(lv)是(shi)三種工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)狀(zhuang)態(tai)中最高(gao)者(zhe)。高(gao)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)多(duo)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)于(yu)(yu)丙類(lei)(lei)。但丙類(lei)(lei)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)波形失真太大(da)(da)(da)(da)(da)(da)，因而(er)不能用(yong)(yong)于(yu)(yu)低頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)，只能用(yong)(yong)于(yu)(yu)采用(yong)(yong)調(diao)諧(xie)(xie)回路(lu)(lu)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)為負(fu)載(zai)的(de)(de)諧(xie)(xie)振(zhen)功(gong)(gong)(gong)率(lv)(lv)放(fang)大(da)(da)(da)(da)(da)(da)。由于(yu)(yu)調(diao)諧(xie)(xie)回路(lu)(lu)具(ju)有濾(lv)波能力，回路(lu)(lu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)與(yu)電(dian)(dian)壓仍(reng)然(ran)極近(jin)于(yu)(yu)正弦波形，失真很小(xiao)(xiao)。 阿托斯意大利ATOS放大器設計 運(yun)(yun)算放(fang)(fang)(fang)大(da)器是(shi)模(mo)(mo)(mo)(mo)數(shu)轉換電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)通(tong)用、最重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)元(yuan)。全差(cha)(cha)分(fen)(fen)運(yun)(yun)放(fang)(fang)(fang)是(shi)指輸(shu)入和輸(shu)出(chu)(chu)都是(shi)差(cha)(cha)分(fen)(fen)信號(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)放(fang)(fang)(fang), 與普通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)端(duan)輸(shu)出(chu)(chu)運(yun)(yun)放(fang)(fang)(fang)相比有(you)以下幾(ji)個(ge)優點: 輸(shu)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓(ya)擺幅(fu)較大(da);較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)抑(yi)制(zhi)共模(mo)(mo)(mo)(mo)噪聲;更(geng)(geng)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)噪聲;抑(yi)制(zhi)諧波失真的(de)(de)(de)(de)(de)偶數(shu)階(jie)項比較好(hao)等(deng)。因此通(tong)常高(gao)性能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)放(fang)(fang)(fang)多采用全差(cha)(cha)分(fen)(fen)形式。近年來(lai),全差(cha)(cha)分(fen)(fen)運(yun)(yun)放(fang)(fang)(fang)更(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)位增益(yi)(yi)帶寬頻率及(ji)更(geng)(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)(chu)擺幅(fu)使得它(ta)在高(gao)速和低(di)壓(ya)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)應用更(geng)(geng)加(jia)(jia)廣(guang)泛。隨著日(ri)益(yi)(yi)增加(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據(ju)轉換率, 高(gao)速的(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)數(shu)轉換器需(xu)求(qiu)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)廣(guang)泛, 而(er)高(gao)速模(mo)(mo)(mo)(mo)數(shu)轉換器需(xu)要(yao)高(gao)增益(yi)(yi)和高(gao)單(dan)位增益(yi)(yi)帶寬運(yun)(yun)放(fang)(fang)(fang)來(lai)滿足系(xi)統(tong)精(jing)度(du)(du)和快速建立的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)要(yao)。速度(du)(du)和精(jing)度(du)(du)是(shi)模(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)兩(liang)個(ge)最重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)(neng)指標,然(ran)而(er),這(zhe)兩(liang)者的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)是(shi)互相制(zhi)約、互為矛(mao)盾的(de)(de)(de)(de)(de)。所以同時滿足這(zhe)兩(liang)方面的(de)(de)(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)是(shi)困難的(de)(de)(de)(de)(de)。折疊共源共柵技術(shu)可(ke)以較成(cheng)功地(di)解決(jue)這(zhe)一(yi)難題(ti), 這(zhe)種結構的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)放(fang)(fang)(fang)具有(you)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)環增益(yi)(yi)及(ji)很高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)單(dan)位增益(yi)(yi)帶寬。全差(cha)(cha)分(fen)(fen)運(yun)(yun)放(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)(de)缺點是(shi)它(ta)外部反饋(kui)環的(de)(de)(de)(de)(de)共模(mo)(mo)(mo)(mo)環路(lu)(lu)(lu)增益(yi)(yi)很小(xiao), 輸(shu)出(chu)(chu)共模(mo)(mo)(mo)(mo)電(dian)(dian)平不能(neng)(neng)精(jing)確確定(ding),因此,一(yi)般情(qing)況(kuang)下需(xu)加(jia)(jia)共模(mo)(mo)(mo)(mo)反饋(kui)電(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu) 。 運放結構的選擇 運算(suan)放(fang)(fang)大器的(de)(de)結構重(zhong)要(yao)有三(san)種(zhong):(a) 簡單兩級運放(fang)(fang),(b)折疊共源(yuan)共柵,(c)共源(yuan)共柵,如圖1 的(de)(de)前級所示。本(ben)次設計(ji)的(de)(de)運算(suan)放(fang)(fang)大器的(de)(de)設計(ji)指標(biao)要(yao)求差分輸出幅(fu)度為±4V, 即輸出端的(de)(de)所有NMOS 管的(de)(de)VDSAT,N 之(zhi)和小于0.5V,輸出端的(de)(de)所有PMOS 管的(de)(de)VDSAT,P 之(zhi)和也必須小于0.5V 。 主運放結構 該運算(suan)放(fang)大(da)器(qi)存在兩(liang)級(ji):(1)Cascode 級(ji)增(zeng)大(da)直流增(zeng)益(M1-M8)；(2)、共源放(fang)大(da)器(qi)(M9-M12) 。 共模負反饋 對于(yu)全差(cha)分(fen)(fen)(fen)運(yun)放, 為了(le)穩定輸出共(gong)模(mo)(mo)(mo)(mo)電(dian)壓,應加入共(gong)模(mo)(mo)(mo)(mo)負反(fan)饋電(dian)路。在(zai)設計(ji)輸出平(ping)衡的(de)全差(cha)分(fen)(fen)(fen)運(yun)算(suan)放大(da)(da)器(qi)的(de)時(shi)候,必須考慮到(dao)以下(xia)幾點:共(gong)模(mo)(mo)(mo)(mo)負反(fan)饋的(de)開環直流(liu)增益要求足(zu)夠大(da)(da),最好(hao)能夠于(yu)差(cha)分(fen)(fen)(fen)開環直流(liu)增益相當;共(gong)模(mo)(mo)(mo)(mo)負反(fan)饋的(de)單(dan)位(wei)增益帶寬也要求足(zu)夠大(da)(da),最好(hao)接近差(cha)分(fen)(fen)(fen)單(dan)位(wei)增益帶寬;為了(le)確(que)保共(gong)模(mo)(mo)(mo)(mo)負反(fan)饋的(de)穩定, 一般情況下(xia)要求進行共(gong)模(mo)(mo)(mo)(mo)回路補償(chang);共(gong)模(mo)(mo)(mo)(mo)信號監測器(qi)要求具有(you)很好(hao)的(de)線性(xing)特性(xing);共(gong)模(mo)(mo)(mo)(mo)負反(fan)饋與(yu)差(cha)模(mo)(mo)(mo)(mo)信號無關, 即使差(cha)模(mo)(mo)(mo)(mo)信號通路是關斷的(de) 。 該(gai)運算放大采(cai)用連續時間方(fang)式來實現(xian)共模負反饋功能(neng)。 該結(jie)構共(gong)(gong)用(yong)了(le)共(gong)(gong)模(mo)(mo)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)和差模(mo)(mo)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)的輸(shu)入級(ji)中電(dian)流(liu)鏡及(ji)輸(shu)出(chu)負載。這樣(yang),一(yi)(yi)方面降低(di)了(le)功(gong)耗; 另一(yi)(yi)方面保證共(gong)(gong)模(mo)(mo)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)與(yu)(yu)差模(mo)(mo)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)在交流(liu)特(te)性(xing)(xing)上保持(chi)一(yi)(yi)致。因為(wei)共(gong)(gong)模(mo)(mo)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)的輸(shu)出(chu)級(ji)與(yu)(yu)差模(mo)(mo)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)的輸(shu)出(chu)級(ji)可以(yi)全共(gong)(gong)用(yong),電(dian)容補(bu)償電(dian)路也(ye)一(yi)(yi)樣(yang)。只要差模(mo)(mo)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)頻(pin)率(lv)特(te)性(xing)(xing)是(shi)穩定的,則(ze)共(gong)(gong)模(mo)(mo)負反(fan)饋(kui)也(ye)是(shi)穩定的。這種共(gong)(gong)模(mo)(mo)負反(fan)饋(kui)電(dian)路使得全差分(fen)運(yun)算放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)可以(yi)像單端輸(shu)出(chu)的運(yun)算放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)一(yi)(yi)樣(yang)設計, 而不用(yong)考慮共(gong)(gong)模(mo)(mo)負反(fan)饋(kui)電(dian)路對全差分(fen)放(fang)(fang)大(da)(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)的影響 。 電(dian)(dian)壓偏置電(dian)(dian)路:寬(kuan)擺幅電(dian)(dian)流 在共源共柵輸入級(ji)中需(xu)要三個電壓偏(pian)置,為了使得輸入級(ji)的(de)動態(tai)范圍大一些,寬擺幅電流源來產生所需(xu)要的(de)三個偏(pian)置電壓
|
