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淺談CMOS運算放大器的典型應用

454398 ? 來源:羅姆半導體社區 ? 作者:羅姆半導體社區 ? 2022-11-29 18:04 ? 次閱讀
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來源:羅姆半導體社區

我們知道被動元件比主動元件有更好的漂移特性,如果放大器的增益取決于被動元件的話,普通放大器溫漂問題不就解決了嗎?這個方法首先需要制造一個增益比實際應用所需增益要大的放大器,然后將部分的輸出信號反饋到輸入端,使得電路(包括放大器和反饋元件)增益取決于反饋回路而不是放大器本身。這樣,電路增益也就取決于被動的反饋元件而不是主動的放大器,這叫做負反饋,是現代運算放大器工作原理。

電壓跟隨器

電壓跟隨器是共集電極電路,信號從基極輸入,射極輸出,故又稱射極輸出器。基極電壓與集電極電壓相位相同,即輸入電壓與輸出電壓同相。這一電路的主要特點是:高輸入電阻、低輸出電阻、電壓增益近似為1,所以叫做電壓跟隨器。

電壓跟隨器在一定程度上可以避免由于輸出阻抗較高,而下一級輸入阻抗較小時產生的信號損耗,起到承上啟下的作用。因為,電壓放大器的輸入阻抗一般比較高,通常在幾千歐到幾十千歐,如果后級的輸入阻抗比較小,那么信號就會有相當的部分損耗在前級的輸出電阻中。在這個時候,就需要電壓跟隨器進行緩沖。起到承上啟下的作用。電壓跟隨器還可以提高輸入阻抗,可以大幅度減小輸入電容的大小,為應用高品質的電容提供保證。

窗口比較器

“窗口比較器”又叫“雙限比較器”,是指在輸入信號的上升沿和下降沿翻轉電壓不同的比較器,兩個電壓之間的值為窗口寬度。

只有當輸入電壓ui大于u2和小于u1時,A1和A2都輸出高電回平,所以uo輸出高電平。

ui大于u1時自然也大于u2(因為u1>u2),此時A1雖然輸出高電平,但是阿A2輸出低電平,輸出電壓uo經A2輸出端的二極管箝位,輸出為低電平。

如果ui小于u2時自然也小于u1,此時A1雖然輸出高電平,但是A2輸出低電平,輸出電壓uo經A2輸出端的二極管箝位,輸出為低電平。

施密特觸發器

標準施密特觸發器,當輸入電壓高于正向閾值電壓,輸出為低;當輸入電壓低于負向閾值電壓,輸出為高;當輸入在正負向閾值電壓之間,輸出不改變,也就是說輸出由高電準位翻轉為低電準位,或是由低電準位翻轉為高電準位時所對應的閾值電壓是不同的。只有當輸入電壓發生足夠的變化時,輸出才會變化,因此將這種元件命名為觸發器。這種雙閾值動作被稱為遲滯現象,表明施密特觸發器有記憶性。從本質上來說,施密特觸發器是一種雙穩態多諧振蕩器。

審核編輯黃昊宇

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