tag 标签: 放大器

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  • 2020-3-11 16:14
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    作者:百佳泰测试实验室 / Omar Huang 什么是功率放大器? 功率放大器顾名思义就是用来放大我们输出声音信号的设备,也就是喇叭本体,而放大器还可分成前/后级放大器、KTV放大器、耳机放大器等等。在本篇文章,我们将介绍AV功率放大器或称AV功放。这台放大器本身已集合所有操控功能,让一般用户能轻易上手,而它的主要特色能让A(audio,音频、音响) 与V(video,音频、图像) 集合在一台机器上,虽说音质可能比不上专门的放大器,但对大部份使用者来说是最为方便的选择。此外,AV 功放重要的功能还包括杜比跟DTS两种环绕声道技术的处理器。 什么是杜比(Dolby)和杜比音效(Dolby Audio™)? 时间追溯到1965年,一位美国工程师——Ray Dolby于英国成立了杜比实验室(Dolby Laboratories Inc.)。归功于他发明的噪音衰减技术,不仅让音效的质量提升,也让专业使用者与一般消费者都能轻松获得听觉的盛宴。 杜比音效(Dolby Audio™)在当代已被广泛使用在影院、家庭、手机等硬件设备中,透过广播、下载、实时串流(直播)等方式,为使用者提供丰富清晰与惊心动魄的听觉体验。此外,杜比音效技术还可支持多达7.1声道的环绕音效,无论在电视、电影、音乐、或游戏,都能让用户体验到多层次音效。 杜比数字技术、杜比数字+、与杜比 TrueHD的区别 Dolby Digital Plus基于杜比数位(AC-3)技术;该技术是目前电影、广播、家庭影院环绕声的制定标准,Dolby Digital Plus 又称 E-AC-3(是Dolby Digital / AC-3 的加强编码系统),不仅提升了带宽且能达到 7.1 声道。而Dolby TrueHD 则是一个基于Meridian Lossless Packing的无失真编解碼格式,在多数的蓝光电影都是使用该技术。 杜比数字的三种传输带宽比较表杜比数字(AC-3) 、杜比数字+ (E-AC-3) 、杜比TrueHD AV功放的杜比测试 在全球多声道技术市场中,杜比因其高质量的多声道技术一直独领风骚,大多数使用者也视杜比认证为音频技术的最高标准。然而,对于想取证的厂商则需要事先完成由杜比所提出的自我检测(self-test),目的是为了降低在认证测试时可能会遇到的问题。自我检测包含了两项测试:聆听测试(Listening Test)和电声测试(Electrical & Recommended Tests)。百佳泰将在本篇文章中透过两台AV功放带大家来认识自我测试的测试内容。 聆听测试 Listening Tests 该测项主要是确认DUT在播放测试音频时的杜比数字+,译码器有没有异常音讯;相较于其他测试,聆听测试的特点可以发现明显的故障。测试会在安静的房间来进行,过程中会播放DUT所能支持的音频格式来识别各个声道有没有正确的呈现,以及播放时声音有没有异常爆音、点击声、失真等等。 测项如下: 1. Channel Identification 2. Difficult Bitstreams 3. Data-Rate Support 4. Sample-Rate Support 5. Error Concealment 6. Consumer Encoder Bitstreams 7. Additional BSI Bitstreams 电声测试 Electrical & Recommended Tests 这个测项主要是透过Audio Precision来测量DUT的主要模拟接口的电声信号。如果DUT有内建网络接口,则需要额外测试网络传输播放档案来测量信号,此外还需量测DUT在杜比数字+的推荐配置下的性能比。 测项如下: 1. Reference Level 2. Maximum output level 3. Signal-to-noise-ratio 4. THD+N vs frequency 5. Dual-Mono Support 6. Audio/Video Synchronization 杜比可能的常见问题: 1. 声音输出有延迟 AV 同步 2. 声音有异常音甚至到破音 3. 多声道无法正确输出 4. Decoder 反应时间过慢 我们选用两台市面上常见的放大器,并在符合ETSI法规的测试聆听室来执行杜比的自我检测,下面请参考我们测试环境以及测试结果。 测试放大器: 测试聆听室: 测试仪器: Audio Precision APx585 聆听测试Listening Tests的测试结果: 在聆听测试下,两台DUT都能通过各测试的要求准则,在各个声道播放中也有正确的呈现,播放高频以及扫频的测试也都没有爆音或是延迟的情形,而在音质标准最会发生的失真情况也都没有状况。 电声测试 Electrical & Recommended Tests的测试结果: Reference Level Reference Level 一般而言放大器的输出越高越能推动阻抗高的喇叭。量测结果显示,两者在最大输出都接近落在7V,而 YAMAHA 则是比 ONKYO 稍微高 0.5V。 Maximum output level Maximum output level 在这项测试中失真的值都是越低越好。量测结果显示,两者在最大输出的 THD+N 都小于建议标准的3%;而 YAMAHA 则是比 ONKYO 稍微高 0.04%。 Signal-to-noise-ratio Signal-to-noise-ratio 65dB。YAMAHA 则比ONKYO 稍微要好一点。 THD+N vs frequency ONKYO YAMAHA 65dB,但ONKYO在10K的频率则比 YMAHA更加稳定;YAMAHA 则在200~3KHz区段有相当大的左右声道落差。 Dual-Mono Support 该测试播放了Dual-Mono 的测试信号,用以确认DUT能支持哪几种dual-mono格式。从结果得知两台DUT都支持stereo mode。 结语: 百佳泰深耕声音测试多年,不仅能执行杜比所要求的自我测试(self-test),更能提供多样化的客制化解决方案,帮助厂商在产品开发初期能及早发现问题并进行改善,不但可以降低出货后的客户抱怨外,也能提高消费者满意度。
  • 热度 1
    2018-12-12 17:12
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    目前,有关低噪声放大器的讨论常常关注于RF/无线应用,但实际应用中,噪声对于低频模拟产品(如数据转换器缓冲、应变仪信号放大和麦克风前置放大器)也有很大影响,是一项重要的考虑因素。为了选择一款合适的放大器,设计工程师必须首先了解放大器是否拥有低噪声特性和相关的噪声参数。另外,还要了解不同类型放大器(双极型、JFET输入或CMOS输入)的噪声参数差异。 噪声参数 尽管影响放大器噪声性能的参数有很多,但最重要的两个参数是:电压噪声和电流噪声。电压噪声是指在没有它噪声干扰的情况下,放大器输入短路时出现在输入端的电压波动。电流噪声是指在没有其它噪声干扰的情况下,放大器输入开路时出现在输入端的电流波动。 描述放大器噪声的典型指标是噪声密度,也称作点噪声。电压噪声密度单位为nV/ ,电流噪声密度通常表示为pA/ 。在低噪声放大器数据资料中可以找到这些参数,而且,一般给出两种频率下的数值:一个是低于200Hz的闪烁噪声;另一个是在1kHz通带内的噪声。简单起见,这些测量值以放大器输入端为参考,不需要考虑放大器增益。 图1 所示为电压噪声密度与频率的对应关系曲线。噪声曲线与两个主要的噪声成份有关:闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声是所有线性器件固有的随机噪声,也称作1/f 噪声,因为噪声振幅与频率成反比。闪烁噪声通常是频率低于200Hz时的主要噪声源,如图1所示。1/f角频率是指噪声大小基本相同、不受频率变化影响的起始频率。散粒噪声是流过正向偏置pn结的电流波动所造成的白噪声,也出现在该频段。值得注意的是:电压噪声的1/f角频率与电流噪声的1/f角频率可能会不同。 图1. 电压噪声密度与频率的关系曲线,主要受两种噪声源的影响:闪烁噪声和散粒噪声。闪烁噪声或1/f噪声与频率成反比,是频率低于200Hz时的主要噪声源。 放大器电路的总噪声取决于放大器本身、外部电路阻抗、增益、电路带宽和环境温度等参数。电路的外部电阻所产生的热噪声也是总噪声的一部分。 图2 所示为放大器和相关噪声成份的实例。 图2. 放大电路的源阻抗决定占主导地位的噪声类型,源阻抗升高时,电流噪声为主要来源。 计算总噪声 特定频率下运算放大器总输入噪声的标准表达式为: where: Rn = 反相输入等效串联电阻 Rp = 同相输入等效串联电阻 en = 特定频率下输入电压噪声密度 in = 特定频率下输入电流噪声密度 T = 以开尔文(°K)为单位的绝对温度 k = 1.38 x 10-23 J/°K (波尔兹曼常数)。 公式1是指定频率下噪声与带宽对应关系。为计算总噪声,用et (以nV/ 为单位)乘以带宽的平方根即可。例如,如果放大器的带宽范围为100Hz至1kHz,那么,下式就是整个带宽范围内的总噪声: 上述例子给出了电压噪声和电流噪声在整个带宽范围内固定时,总噪声的计算公式(适用于放大器电路带宽的较低频率值大于运算放大器的电压噪声和电路噪声1/f频率的情况)。如果电压噪声和电流噪声在整个带宽范围内是变化的,那么总噪声的计算公式要更复杂。 根据公式1和图2可很容易地看出电路源阻抗对噪声的影响。源阻抗较低的系统,电压噪声是主要的噪声来源;源阻抗增大时,电阻噪声占主导地位,甚至可以忽略放大器的电压噪声。源阻抗继续增大时,电流噪声成为噪声的主要因素。 放大器设计对噪声性能的影响 噪声性能是放大器设计的一个考虑因素,三种常见的低噪声放大器分别为:双极型、JFET输入和CMOS输入。尽管每种设计都能提供低噪声特性,但其性能不同。 双极型放大器 双极型放大器是低噪声放大器中最常见的选择。低噪声、双极型放大器,如MAX410,可提供极低的输入电压噪声密度(1.8nV/ )和相对较高的输入电流噪声密度(1.2pA/ )。该类放大器的单位增益带宽的典型值小于30MHz。 为确保从双极型运算放大器获得低电压噪声,IC设计人员会在输入级设置较高的集电极电流。这是因为电压噪声与输入级集电极电流的平方根成反比;然而,运算放大器电流噪声与输入级集电极电流的平方根成正比。因此,外部反馈和源阻抗必须尽可能低,以获得较好的噪声性能。输入偏置电流与输入集电极电流成正比,因此必须使源阻抗尽可能低,以便降低偏置电流产生的失调电压。 双极型放大器的电压噪声通常在其等效源阻抗小于200Ω时占主导地位。较大的输入偏置电流以及相对较大的电流噪声使双极型放大器非常适合源阻抗较低的应用。 JFET输入放大器 与双极型设计相比,JFET输入低噪声放大器具有超低输入电流噪声密度(0.5fA/ ),但输入电压噪声密度相对较大(大于10nV/ ),JFET设计允许单电源工作。1pA的输入偏置电流使JFET放大器非常适合高阻抗信号源应用。但是,由于JFET放大器的电压噪声较大,在源阻抗较低的应用中,它通常不是设计工程师的首选。 CMOS输入放大器 新型CMOS输入低噪声放大器能够提供与双极型设计相当的电压噪声指标。CMOS输入放大器的电流噪声与最好的JFET输入设计相当,甚至优于JFET输入放大器。例如,MAX4475具有低输入电压噪声密度(4.5nV/ )和低输入电流噪声密度(0.5fA/ ),单电源供电时可提供超低失真(0.0002% THD+N)。这些特性使得CMOS输入放大器成为低失真、低噪声应用(如音频前置放大器)的最佳选择。另外,CMOS输入放大器允许非常低的输入偏置电流、低失调电压和非常高的输入阻抗,能够满足源阻抗较高的信号调理,如: 图3 所示的光电二极管前置放大电路。 图4 所示为用于16位DAC输出的缓冲器。 图3. 采用CMOS输入的低噪声放大器具有非常低的偏置电流和失调电压,以及非常高的输入阻抗。这些器件非常适合源阻抗较高(如光电二极管前置放大器)的信号调理。 图4. 低噪声性能和低输入偏置电流使得CMOS输入放大器成为16位DAC输出缓冲器的理想选择。 来源:maxim
  • 热度 2
    2018-10-11 13:26
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    x1电压放大器或“缓冲器”是模拟设计的标准构建模块。本文介绍了一种元器件数量少的高性能分立式匹配晶体管缓冲器的设计,并涵盖优化其设计的一些细节。 在用一个运算放大器就可以轻松实现缓冲器的时代,为什么要使用分立电路?当高精度和最小空间不是特别重要的指标时,零件成本为50美分的双JFET放大器足以满足性能要求,它可提供数百兆赫的带宽,偏移误差仅10mV或更低,漂移为10μV/oC或更少。通过应用创新,分立元件电路也可以获得良好的性能,即使运算放大器过时仍然可以使用。缓冲器也可以成为设计库的一个重要部分。 缓冲放大器电路 x1电压放大器的设计目标是实现这样的理想电压放大器:无限大的输入阻抗、零输出阻抗和线性度。为了实现高输入阻抗,使用JFET而不是BJT,如图1的缓冲电路所示。 图 1:为了实现高输入阻抗,使用JFET而不是BJT。 离散JFET器件可从多家供应商获得,包括: · Linear Systems · 仙童(现在的安森美半导体) · 飞利浦(现恩智浦) · 东芝 · Vishay Siliconix 尽管单封装双器件(如2N3958、2N5196~2N5199,以及2N5564~2N5566等)在热跟踪方面具有优势,为降低成本,我们还是选择离散JFET器件。低端的双器件价格每个大约4.50美元,最好的则超过40美元。如果您可以承担额外的成本,可以选择价格贵的双器件,因为它们的热跟踪性能优于离散JFET。 设计缓冲器所需要的一些离散N沟道JFET的替代器件包括2N5484~2N5486。2N5485的成本约为每个0.20美元(批量采购数百个时)。其漏极电流的标称设计值在4~10mA规定范围内,中值为IDSS = 7mA(IDSS为ID@VGS = 0V)。此外,选择了两个JFET以便使用曲线跟踪器进行匹配。可以通过人工将它们分类为匹配的IDSS箱,每对花费不到一分钟的时间,产生的额外成本为0.10美元(按照美国劳动力成本计算)。 接下来,选择一些标准电源电压:VDD = +12V,VSS = -5V。这些电源电压在桌面电脑和仪器中都很常见。 失调电压 匹配JFET的第一个设计特征是匹配晶体管的静态(dc)跟踪。如果底部晶体管QL的栅极连接到其源极,则VGS = 0V,漏极电流为IDSS。如果相同的电流通过QU(带有开路负载),那么由于它是匹配的,其VGS也是零,并且输入到输出之间没有电压失调。 这一绝妙的设计技巧还可以通过将JFET工作点设置为零TC点来改善,其中具有给定ID的VGS的热漂移在整个温度范围内是最小的。对于JFET,零漂移VGS比夹断电压高约0.8V。VGSZ的值是各种温度的ID线相交的地方。对于2N5485,这大约为-1.2V,比-2V左右的夹断电压高约0.8V。2N5485(Siliconix)的曲线如图2所示。 图2:2N5485(Siliconix)的曲线图。 使用这些值,Rsl = Rsu = Rs = 1.2V/5mA = 240Ω,容差为5%。Rsl上的压降在波形路径中通过匹配电阻器Rsu上的类似压降进行补偿。为了更好地匹配,这些电阻的容差可以是1%。 热失真 随着输入电压的变化,两个JFET的功耗也会发生变化。功率的变化引起硅温度的变化,这会导致放大器响应中产生热感应电噪声或“热”。这种“噪声”与波形有关,最好视为热失真。通过设置JFET最大功耗的工作点(op-pt或偏置)可以使JFET的功耗最小,而无需改变输入(即在op-pt点)。功率的变化(我们希望最小化)在峰值功率附近最小,其中抛物线的导数值或斜率最小。 让JFET的工作点 - 静态偏置电流为I0。那么上、下晶体管消耗的功率为: 而且: 其中vL是RL上的负载电压。功耗的差为: 图3是利用MathCAD汇制的功耗图。 图3:利用MathCAD汇制的功耗图。 ΔpD最大时,功率随vL的变化最小,这是使热失真最小所需要的。最大差分功率时的vL值为: 另一个感兴趣的电压是pu与pl相等时。在ΔpD = 0W时求解vL: 在图3中,vL0 = 5.3V。虽然功耗在此输出电压下匹配,但围绕此值的任何变化都会导致ΔpD的变化大于vL(max)附近vL的相同变化。因此,优选的偏置点是vL(max)。 在图3中,vL(max) = 1.62V。但是,给定的电路参数导致静态vL为0V。为了调整JFET上的静态电压,增加了一个额外的串联电阻Rc。一般情况下,让静态输出电压为VL。然后在VL处设置差分功率抛物线的顶点: 求解满足所需条件的VDD的值: 然后将VL和供电电压VDD代入下式: 在这个设计中,Rc = 490Ω。Cc绕过Rc,使得漏极处不会出现明显的电压变化。 匹配BJT缓冲放大器 JFET优于BJT,因为它具有高输入电阻和低输入偏置电流。然而,对于相同的温度系数(TC),JFET的电流匹配必须比BJT好十倍。这就是为什么JFET输入运算放大器的输入失调规范通常比BJT的要差。简而言之,BJT比JFET匹配得更好。 如果您的缓冲设计不需要高输入电阻,请改用BJT。使用QL的固定基极电压,必须以稍微不同的方式实现偏置。这使得QL成为由于VBE(T)而随温度漂移的电流源。发生类似漂移的匹配QU具有相同的偏置电流和动态发射极电阻: 当ICL(=IEU)随温度变化时,电阻保持恒定。随着温度升高,VBEL降低,ICL升高。同时,reU随热电压VT增加,但增加的发射极电流通过降低reU来补偿。来自QL的电流TC补偿re的变化,这会影响缓冲器电压增益。 这里介绍的基本缓冲级可以通过跟从互补BJT CC级来改进,其中消除了NPN和PNP的b-e结。如果匹配的NPN与QL源串联,它将补偿随后的NPN CC级。 (原文刊登于ASPENCORE旗下网站Planet Analog,参考链接: Buffer Amplifier Design 。) 《电子技术设计》2018年9月刊版权所有,禁止转载。
  • 热度 9
    2018-9-13 21:52
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    【博客大赛】TI杯电子设计大赛后记之二
    今天是个重要的日子,所以来更篇博客,虽然明天就要考信号与系统matlab实验了,应该去复习的才是。。。(围笑) 上次一篇博客讲述了我电设校赛时候的经历,这次就来说一说第一次暑假培训的经历。其实当时应该当时比完赛就立马记录下来的,现在一些细节已经有些模糊了,可是自己还是太懒了。 考试周完了之后就开始暑期培训,先是有一周的讲座,涉及单片机,控制测量,微小信号测量,电源几个方面,但是这种讲座方式的效果大家懂的,如果不是每节课要点名,肯定是大批大批的缺课的(并不是说老师不好,只是这种大型讲座方式并不适合所有的学生,而且一味在上面讲效果及很差)。当时我就利用这个时间去做了两块板子以备后面用到(但是其实最后没用到),一个是DA模块,用的芯片ad5761,双极性的16位DA,整套方案全是照搬官网上的评估板,只不过把两个DA芯片都做在了一块板子上,用了一套电源系统,独立的基准电压源,因为评估板的方案是先使用ADP5070这个开关电源芯片得到双极性电源,再用ADP7182和ADP7142两个线性稳压得到可调的正负电压和一个固定+5V用于基准电压的供电,我还为此把开关电源好好看了看,ADP5070因此成为我第一个完全从头看到尾的英文开关电源手册。然后是做的四层板,中间一层地,一层电源,我还尝试着按照书上看到的把开关电源的功率地在顶层给割开了,通过过孔连到了第二层地上,在连接DA芯片的模拟地和数字地引脚的时候我感到非常困惑,因为我在ADI的一份文档上面看到了这段话 许多 ADC 和 DAC 都有单独的 “ 模拟地 ” (AGND) 和 “ 数字地 ” (DGND) 引脚。在设备数据手册上, 通常建议用户在器件封装处将这些引脚连在一起。 这点似乎与要求在电源处连接模拟地和数字地的建议相冲突;如果系统具有多个转换器,这点似乎与要求在单点处连接模拟地和数字地的建议相冲突。其实并不存在冲突。 这些引脚的 “ 模拟地 ” 和 “ 数字地 ” 标记是指引脚所连接到的转换器内部部分,而不是引脚必须连接到的系统地。 对于 ADC ,这两个引脚通常应该连在一起,然后连接到系统的模拟地。由于转换器的模拟部分无法耐受数字电流经由焊线流至芯片时产生的压降,因此无法在 IC 封装内部将二者连接起来。但它们可以在外部连在一起。 和这段话 请注意, 系统中的 模拟地和数字地必须在某个点相连,以便让信号都参考相同的电位 。这个星点(也称为模拟 / 数字公共点)要精心选择,确保数字电流不会流入系统模拟部分的地。在电源处设置公共点通常比较便利。 我当时真是万脸懵逼。。 后来去问了一位特别大佬的学长(曾经的15年国赛电源国一,模拟电子设计大赛一等奖),学长给我了如下解释 DAC本身的数字部分电流 其实不大,对模拟部分干扰很小, 可以视为一个模拟器件 ,这类混合器件的 dgnd agnd并不是标识应该连接到系统的哪个地 ,芯片底下连在一起是常见的做法, 芯片底部连在一起不分割,实现低阻抗的连接 , 分割是为了避免数字部分对模拟部分的干扰 , 但系统其他数字ic可不一定,比如有微处理器等高频开关状态的数字器件,所以 混合信号器件下方不分割,但整个系统还是要分割的 ,不过DAC这个要注意, 有些DAC必须在下方直接连接有的D/A要求AGND与DGND之间的电位差不能超过+/-0.1V,如PCM1704,因此AGND与DGND必须连接在同一大面积地线上,超过压差会引起烧毁 评估板 的top是蓝色的bottom是红色的,可以看到红色的GND在芯片下面有一处直连 至此才解决了我的疑惑,我也比葫芦画瓢画了个板子,板子的原理图和PCB分享在附件中, 欢迎各位大佬来指点出有问题的地方,毕竟是新手第一次画这种要求比较高的模拟系统 (而且这个板子除了电源部分其他都没测试过,后来根本没用上。。) 说到这里突然想起来推荐一本感觉不错的书 《信号完整性与PCB设计》 ,很薄,是一本工程实践性的书,很多都是作者的经验,这本书也是第一次让我理解了特征阻抗和阻抗匹配的意义。 另外一块板子是ADS830,8位,60MSPS的高速AD,采用了手册里面的方案,采用手册里面现成的方案如下图 供电用的ADP7142,12M的有源晶振,时钟乘法器CDCS504-Q1可以把频率提到48M,同样这块板子后来也没用到(汗颜。。)PCB和原理图也会在附件给出,欢迎大佬指出问题。 这两块板子做下来,着实花了不少钱,而且后来事实证明完全没有必要。 这里就有一点,我们没有工程经验,只是做过很少的实践,大部分都是在学书本知识,所以我们往往不能很好的选择最合适的器件,很多时候完全是浪费资源,浪费器件的性能来完成一些可能用很便宜的器件就可以做到的事情。同样我觉得这也是现在的电子设计竞赛面临的一个问题,有时候甚至变成了单纯的拼器件,拼工艺(今年省赛的那个超级电容充电小车的题就是一个很好的例子,可能出题人的意愿是好的,但是事实是这道题就向着奇怪的地方发展过去了。。这是后话) 大家也都知道,单纯的高频高增益放大器题目是不会继续在电设竞赛中出现了,所以校赛做了放大器的我们就考虑了仪器仪表题目,看到了前几年的省赛的仪表题感觉挺难的,什么delta-sigma调制啊,锁定放大器啊。之前在AD选型的时候就看到了有delta-sigmaADC,所以很想了解一下,当时找了好几篇资料,还有论文什么的,刚开始太高估自己的意志力了,去看了英文论文,结果没看几页就看不下去了,不过一篇论文里面的一个例子倒是很好(这里大概复述一下,因为那个PDF我好像不小心删掉了) A每天都要去咖啡馆买咖啡,咖啡一杯3.6元,但是A只有5元的钱可以付,如果A每天付5元,店家找零,那么将会很麻烦,所以采用这样一种方式,第一天A掏了5元买咖啡,但是店家没有找零,店家欠A,所以第二天A没有付钱就拿走了一杯咖啡,现在A欠店家,所以第三天A买咖啡的时候付了5元,但是现在A还是欠了0.8元,所以第四天的时候A买咖啡的时候还是付了5元,就这样一直下去。。。 这个是一篇文章里面的一个模型,文章是 High Speed and Wide Bandwidth Delta-Sigma ADCs,springer出版社的 ,英文没问题的可以看下,PDF放在附件里面了。 还有我觉得我之所以觉得这个好难是因为信号与系统学的还不扎实,对于降采样,抗混叠这些概念都不是理解的很好,刚开始看的那些论文上又讲的很理论,所以对于理解delta-sigma还是造成了一些困难,不过最后还是明白了,而且在multisim用ua741成功仿真,这里再给出一个ADI的关于delta-sigma的资源 http://www.analog.com/cn/design-center/interactive-design-tools/sigma-delta-adc-tutorial.html 这个网址有一个delta-sigma调制的动画模型,可以帮助理解,而且ADI还有很多这方面的PDF,比论文要好看懂的多,有中文的!!! =5W. 说来惭愧,对于这个2015年的国赛题,刚开始还是轻敌了,觉得有那么多的报告,随便找来一份做一做肯定就没什么问题了,刚开始找到一份用固定增益的射频放大器和数控衰减器的方案,觉得不错,看手册觉得那几款芯片的幅频特性可以满足通频带要求,于是第一天我疯狂画板子,画了四个模块的四层板,但是四层板好贵啊,就想把每个小模块合到一张10*10的大板子上拿去打样,但是无奈都被PCB厂家识破了,要按拼版来算价钱,好鬼好贵,最后找了一家性对便宜还算快一点的打了三个模块的板子,然后等着板子到(后来板子到了都已经是验收前一天了,结果上电测试发现还是会衰减,和手册给的图一点也不一样 ,这个方案就弃用了)。后来我们想着不能这样干等着啊,于是就找到了另外一套方案,又去学校库房里面淘宝了很多原来剩下来的模块(我们学校对于电设竞赛是全力支持的,很多东西学校都会给提供,老师也都非常尽心)。这套方案就是很常见的,看到好几套方案都是这样的:OPA695做最后一级的功率驱动,VCA821做增益可调,OPA847做初级放大(847我们用了两级)。但是其实这三款放大器根据手册来看都不能做到在200M的时候同时满足增益平坦和衰减<3db的要求,就需要调节来让它们相互补偿。但我们发现照着报告来,做出来效果根本就不是那么回事! 开始的时候先调847和821,发现止不住的衰减,就试图把847的增益调的小一点,让它的幅频上翘厉害一些,就不停的换电阻,感觉板子焊盘都要焊掉了(这里感叹一下刀头烙铁在拆电阻的时候真是利器),好不容易把它们调的差不多平坦了,结果加上OPA695之后发现居然在100M以上一个频段内幅频曲线上翘了???!!并且这个上翘的幅度完全超过了2db的要求,没办法,又要换电阻调增益。这时候发现,去换其中某一级同相放大器的输入电阻,居然也对它的幅频曲线产生很大影响,尤其在这个上翘这方面,真的太玄学了。。。 我现在也没有搞懂是为什么,当时就只能盲目的根据实验规律换啊换,换啊换,一换就是三天过去了,没有一点进展,不是上翘就是衰减,直到验收前一天,然后同学又说我们换个反向放大器试试吧,然后突然就从衰减变成上翘了,想到既然上翘的话那就在其中一级的反馈电阻并联电容试试,去缩短它的频带宽度并且提高稳定性,然后,然后就莫名其妙的满足要求了。。。当时那个激动啊,生怕动两下又不行了。对,这里还提到一点,为了让OPA695可以提供足够的电流去满足最后一级的摆幅,不至于让波形削顶失真,我们最后给它加了+=6点多伏的电压来供电,相当极限的操作,但是上电时间长了之后芯片都有点烫手的了。。最后的效果就是,整个系统在某一个频段可以达到输出幅度满足要求且波形不失真,但是其他的频段会出现严重的失真,只能把增益降下来。 第一轮就这么苟过去了,具体成绩是多少不清楚去,反正没有拿C,但是说实在的,这一轮真的是晕晕乎乎摸不到一点头脑,就莫名其妙的好了,让我真是体会到了一把高频的玄学~ 附件材料放在另外一个帖子里了,点击这里跳转
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    2011-9-29 12:19
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    要考虑噪声误差,理想的测试系统的信噪比应为100。图9显示了不同阻值的测试对象在半秒的测试时间内,为使电压响应达到100倍测量系统均方根噪声值的电压响应时,所需要的外加测量功率。这些曲线分别是使用锁定放大器 法及直流反转法 的测量设置得到的数据。对于锁定放大器,曲线说明其可测阻值区间较小且需要更高的外加功率来克服更高的噪声等级。测试对象噪声是分开列出的,因为它取决于温度。图9中那条较低的虚线表示室温下电阻的热噪声 功率。 图9  不同仪器典型测试条件下,测试对象需要的功率(参见尾注中“用于对比的仪器”)   可见,测试对象测试的噪声功率(VJohnson2/R)是温度的函数,与其电阻无关。测量1%均方根噪声的测试对象需要信号电压比噪声电压高100倍,因此信号功率为噪声功率的1002即10,000倍,如图9中较高的虚线所示。(请参阅尾述中关于用于采集数据的仪器的描述。) 系统噪声和测试对象噪声中较大的那个噪声用于确定需要的外加功率,这个功率在多数测量中应尽可能的小。增加测量时间可以以时间增加的系数来降低测量所需的外加功率。举例来说,如果时间增加4倍(比如由1/2秒增加到2秒),那么外加功率会减少为1/4。   对于电流源与纳伏表的结合,图9显示其在测量500Ω到100MΩ范围的电阻时系统噪声都要小于室温下的热噪声。物理特性是直流反转系统的唯一限制,并且系统的整体性能使低温下的测量获益,使得测量可以在更低的功率下进行。 6220型直流精密电流源http://www.keithley.com.cn/products/localizedproducts/highresistance/6220 直流反转法http://www.keithley.com.cn/products/localizedproducts/localizedproducts/2004_china_catalog.pdf 如何解决源电阻中的约翰逊噪声对测量的限制http://www.keithley.com.cn/llm/a/25.html
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    为什么将放大器装在示波器的探头尖端?.docx
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    模电数电是电路的基础,掌握基础才能更好的理解智能芯片的工作原理,万物互联,没有电路的支持,一切都是废墟。射频无线,创造无限可能,5G的兴起,FPGA的火爆,快来下载基础性的资料吧,让你从零开始掌握底层电路的实现原理。
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    ADI技术支持论坛放大器设计问答精选 
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    资料->【B】电子技术->【B0】电子技术->【2】模拟电路->【运算放大器、比较器】->运算放大器应用技术手册英文版.pdf……
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    运算放大器应用基础……
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    跟我学模拟电子电路……
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    模电多媒体教案……
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    模拟电路设计技术……
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    模拟电子技术……
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    模拟电子技术基础……
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    模拟电子技术基础……
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    上传者: 二不过三
    电子技术课程课件……
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    跨阻型放大器应用指南……
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    时间: 2019-12-27 19:01
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    西安交大杨建国教授力作。……
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    跨阻型放大器应用指南ApplicationReportZHCA479……
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    时间: 2019-12-27 19:06
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    本文档介绍了德州仪器的放大器驱动ADC。使用负输入电压的单电源全差动放大器驱动ADC作者:JimKarki,德州仪器(TI)高性能模拟实验室研究组成员电路分析推荐电路单端双极输入信号的推荐电路如图1所示。Vs+是放大器的电源;负电源输入接地。VIN为输入信号源,其表现为一个在接地电位(±0V)附近摆动的接地参考信号,从而形成一个双极信号。RG和RF为放大器的主增益设置电阻。VOUT+和VOUT-为ADC的差动输出信号。它们的相位差为180o,并且电平转换为VOCM。图1单端双极输入电路分析为了方便分析,我们可以假设FDA为一个无偏移且具有无穷增益的理想放大器。单端输入到差动输出的增益由RF和RG设定:(1)请注意,正如其他能够用于将单端输入转换为差动输出的许多器件和电路构架一样,此处也没有乘以2。每个单端输出均为差动输出共模电压(+VOCM)的1/2:且为了能够正常的运行,VP和VN的输入电压不得超出放大器的输入共模电压范围(VICR),同时各输出必须要能支持ADC输入的电压摆幅要求。超出VICR会导致非线性运行,从而增加失真,并且有时会被误认为是输出饱和问题。为了确认没有超出VICR,我们可使用虚拟短路概念来计算FDA输入引脚的电压,因为VP≈VN。我们可以使用下列任一方程式,但方程式3最为简单。由于输出和输入共模电压之间存在差异,因此反馈电路吸收的电流等于共模电压除以RF+RG的差。如果FDA两端的增益设置电阻不匹配,则共模电压差还会导致输出偏差量。所以使用具有1%或更好低容差的电阻很重要。举例要了解这种电路……
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    时间: 2019-12-27 19:13
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    本文为大家介绍一些关于TI的放大器和数据转换器的知识ǖǖDelta-SigmaADCDACADCDACSARADCRefRefAmpADCProcessorDACAmp0100101101010110110101001011010101011001001010101011010010010101010110101010010101101www.ti.com.cn/amplier2009www.ti.com.cn/dataconverters2DC/DCLDOsADC57-5893-94ADC59-7898-110……
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    时间: 2019-12-27 19:24
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    介绍了单电源供电运算放大器的设计方法。使用文中介绍的方法设计单电源运算放大器能巧妙地解决由偏置电压引起的信号摆幅受限的问题,有较高的动态范围,而且具有比交流耦合更高的带宽。通过线性方程描述放大器传输特性,根据方程将放大器分为同相放大正偏移、同相放大负偏移、反相放大正偏移、反相放大负偏移4种不同的配置方式,并给出了每种配置方式下的设计方法和设计电路,具有通用性更多技术文章,论文请登录www.srvee.com第31卷第5期电子工程师Vol.31No.52005年5月ELECTRONICENGINEERMay2005单电源供电运算放大器设计方法周世龙(解放军电子工程学院网络工程系,安徽省合肥市230037)【摘要】介绍了单电源供电运算放大器的设计方法。使用文中介绍的方法设计单电源运算放大器能巧妙地解决由偏置电压引起的信号摆幅受限的问题,有较高的动态范围,而且具有比交流耦合更高的带宽。通过线性方程描述放大器传输特性,根据方程将放大器分为同相放大正偏移、同相放大负偏移、反相放大正偏移、反相放大负偏移4种不同的配置方式,并给出了每种配置方式下的……
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    时间: 2019-12-27 19:26
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    放大器是数据采集和传输系统的主要器件。它们采集并放大来自传感器和变送器的低电平信号,可从高噪声和高共模电压水平的环境下提取出这些信号。此外,放大器可以改变信号范围,并实现单端-差分转换(或差分-单端转换),以便完全匹配ADC的输入范围。本文档为您介绍了精密系统中放大器的各种功能,感兴趣的朋友快来下载吧~放大器----信号调理和精密系统驱动实现高性能信号处理的高级技术DavidGuo,放大器应用工程师DaveKress,技术营销总监,马萨诸塞州威尔明顿Kress技术营销总监马萨诸塞州威尔明顿今日议程f运算放大器基础:定义及性能指标误差源及噪声分析应用举例f集成专用“放大器”产品差动放大器和应用仪表放大器和应用ADC驱动器放大器高共模电流检测应用f放大器设计工具2模拟信号处理传感器数字放大器AD转换器(输入)处理器执行器DA转换器放大器(输出)3放大器f放大器将高源阻抗的小信号转换成低源阻抗的大信号运算放大器、功率放大器、射频放大器、仪表放大器等很多放大器都是通过组合运算放大器构建的仪表放大器差动放大器电流检测放大器可变增益放大器(VGA)4运算放大器f运算运算放大器可以利用反馈网络以多种方式进行配置,以便对输入信号进行“运算”“运算”包括正/负增益、滤波、非线性传递函数、比较、求和、减法、基准电压缓冲、差分放大、积分、差分等f应用……
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    时间: 2019-12-27 19:29
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    “指南MT-049”中分析了单极点系统的总输出噪声。下面图1所示的电路表示一个二阶系统,其中电容C1表示源电容、反相输入的杂散电容、运算放大器的输入电容或这些电容的任意组合。C1会导致噪声增益出现断点,C2则是为取得稳定性而必须添加的电容。MT-050指南二阶系统的运算放大器总输出噪声计算“指南MT-049”中分析了单极点系统的总输出噪声。下面图1所示的电路表示一个二阶系统,其中电容C1表示源电容、反相输入的杂散电容、运算放大器的输入电容或这些电容的任意组合。C1会导致噪声增益出现断点,C2则是为取得稳定性而必须添加的电容。C2C1VN,R2R2VN,R1R1IN……
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