关键字 |
| 旁路、反馈、反式。 |
介绍 |
| 论文由五部分组成,第一部分处理二极管放大器,第二处理transdiode放大器的介绍运算放大器的反馈循环,第三处理trans-diode放大器的输出振荡问题,第四处理电路将消除振荡的问题,包括反馈和耦合的概念和第五部分由ps-pice模拟电路。 |
| 二极管放大器: |
| trans-diode由运算放大器和二极管的反馈。二极管作为开关的反馈循环。I V特性的实验,发现他们正在增加接近低电压,一般不断在更高的电压。 |
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| 在这里, |
| V =正向或反向二极管的电压增益。 |
| IO =反向电压增益。 |
| VT =电压相当于温度= 26 mv在室温(300 K) |
| η= 2为锗二极管硅二极管和3。 |
| 因此,二极管的特性 |
| 我= I0Ev /ηv |
| 在双方的日志 |
| 包厢I =包厢(IO) + V /(ηV) |
| 在解决方程得到 |
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| 因此,正向电压和正向电流是对数彼此相关。 |
| 这个方程也可以使用为了使一个基本的对数放大器。运算放大器作为理想放大器;因此我们可以使用所有的假设一个理想的运算放大器。这里使用虚拟短的假设,积极和消极的OPAMP(2和3针做空)。 |
| pn结二极管被用作一个反馈回路的运算放大器(2至6针)。电路的输出电压在销(6)通过二极管的电压的电压在销2 0 v因为虚拟短的概念。opamp由高输入阻抗的电流来销2会在反馈回路opamp内部而不是。 |
| 让电流通过二极管,如果电流通过电阻R I1和二极管的电压反馈Vf。因此,我们得到了I1 =如果= Vin / R替代情商的价值2 |
| V = -η[包厢(如果)-包厢(Io)](-符号,因为n结二极管是在同一潜在的输出VO) |
| V = -η[包厢(Vin / R) -包厢(Io)] |
| V = -η[包厢(Vin / R Io)] eq 3 |
| 因此从上面的方程直接结果是输出电压与输入电压的对数成正比。 |
| 转换的形式输出的以10为底的对数转换后是使用转换因子计算数学是0.434。这意味着如果一个衰减器衰减因子0.434使用对数放大器之前我们可以得到输出的阅读以10为底的对数的条款。下面提到的实用电路显示。这表明使用以10为底的对数放大器,将输出的比较少使用以e为底的对数放大器。 |
即Trans-Diode放大器: |
| 晶体管也可以作为一个二极管连接时常见的放大器的基本配置。在给定的图已经表明,基地也连接到地面收集器实际上是连接到地面(如销2和3是通过虚拟短连接到地面概念)。这里收集器和基础连接到地面,所以他们互相做空。 |
| 因此收集器——基础结是短路和晶体管相当于基极发射极结等于一对二极管如以下所述的方程。 |
| 输出电压的表达式: |
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| trans-diode放大器的输出电压与输入电压的自然对数成正比,这是同样的反馈放大器的二极管。 |
稳定性的问题 |
| 有各种问题trans-diode放大器等: |
| 答:反向饱和电流是依赖于温度的。因此与环境温度的变化有一个连续的变化在当前将改变输出电压。 |
| b还有其他温度依赖项是VT, VT = T / 1160。 |
| c .还有很多错误由于输入偏置电流、输入失调电压,输入噪声电压。 |
| 然而这些类型的错误可以减少使用温度补偿技术和使用运算放大器场效应管的输入电压。 |
| d .也有一些种类的错误原因出现振荡,由于活动获得元素的存在(晶体管)的反馈循环。 |
| 要解决这个问题有一个电路,介绍了振荡的旁路电容和电阻的反馈。 |
解决方案 |
| 巴克豪森振荡的判据: |
| 根据巴克豪森的标准在任何电路只能发生振荡,只有满足这两个条件。这两个条件是: |
| 答:电路的增益的乘积(放大器)和反馈系数应该等于1,这是一个。β= 1。 |
| b .其他条件的相位角是总相移应该等于360度,总输出和输入之间的相位差360度。 |
| trans-diode放大器有价值的情况下,产品的增益放大器和反馈系数等于1。如晶体管作为二极管的反馈将像一个开关,要么给关闭或打开开关。关闭开关将获得1(缓冲放大器),这个产品的状态增益和反馈系数(通常是1)给出了输出的振荡。 |
| 第二个条件,对输入和输出之间的相位差提供总trans-diode放大器也满意。在这有一个运算放大器提供了在反相输入终端。由于一个相位差1800提供的输出对输入放大器。提供的其他相位差的反馈,反馈中有一个晶体管是在收集器的输入和输出连接到发射器(也基本是接地,它是公共基础配置)。自1800年公共基础放大器给当一个AC供应阶段的输出提供给它在收集器和输出是在发射器。因此,第一种情况我们有1800的相位差和第二种情况我们有相位差的其他1800,所以在总有总相位差3600因此巴克豪森满足第二个条件的判据。 |
| 因为巴克豪森的标准是满足条件和trans-diode放大器的输出会给大量的振荡。 |
| 为了解决这一问题的电路是由trans-diode放大器以及一个电阻和一个电容。电容器连接在平行于晶体管和电阻系列中添加的晶体管。 |
| 电容器的目的: |
| 最初使用电容器领域的电气网络作为电荷存储装置,电荷存储的速度高,充电损耗低的利率意味着电荷储存在电容器时状态的晶体管。 |
| 通常这个电路电容器的主要作用是增加或减少总的相位差从输入到输出。电容器将负责所有的时代,积极或消极取决于提供在反相输入终端。根据电容器的基本概念,如果一个特定的电容的电荷是出现在一个盘子然后相反的电荷将出现在theanother板提供了一个1800年的附加相移。由于这个船总阶段变化从3600年到3600年+ -提供的移相电容器(可能除了1800)。但随着总相移变化从3600年到更高和更低的东西,由于巴克豪森的标准是不满意和振荡的条件是拆除。 |
| b .阻力的目的: |
| 在上述情况下,阻力是用作反馈部分。电阻通常是被动元件用在为了改变反馈系数。反馈因素在这种情况下,有关的发射极电阻连接电路,因为它提供负面反馈到输入。目前来自收集器地区发射器通过电阻因此减少了输出电压由于发射极电阻的电压下降。 |
| 通常在公共基础配置是由于发射极电阻的反馈。反馈系数β的阻力成反比如上所述,这种阻力是由于这提供一个负面的反馈 |
| β= 1 / Re |
| 因为这里的反馈系数减少是由于存在阻力再保险。在上述情况下,反馈系数通常1或无限,现在是一个有限的数量。因此第二个条件巴克豪森的标准是不满意,放大器的增益和反馈的产品因素不是1。因此,条件不满足。 |
| 通过上述点清除,通过引入这两个额外的组件有一个减少的振荡。 |
| 在技术词再保险叫做发射器变性电阻用于减少反馈系数和电容连接平行的晶体管反馈电容导致反馈领导。 |
实际的模拟 |
| 一个实际的实验已经完成的系统实现。输出是阴极射线示波器。PS-PICE电路也实现和仿真图如下所示。 |
| 这是输出的模拟图(图4)关于时间的正常trans-diode放大器ps-pice模拟器。根据模拟和observationtable阅读,人们已经发现,振动减少很多在第二电路由于电容和电阻。通过上面的数据和仿真已经清除,意味着额外的电路输出的减少振动和稳定性增加。 |
结论 |
| 的研究提供了模拟和实际数据,清除,反馈电容和电阻的作用有很大的影响在振荡在正常trans-diode放大器的输出。它已经清楚地看到,组成的振荡电路中减少电容器和反馈电阻 |
确认 |
| 作者要感谢所有帮助他的人很多的时候关于本文收集数据。作者将亲自感谢Vicky Chedda教授,教授Rupali帕蒂尔,HetalDoshi教授,教授SangeetaKulkarniand所有其他老师帮助他的模拟问题。特别感谢Mstr。AmbrishChaturvedi Mstr。Aditya帕蒂尔的真诚帮助。 |
数据乍一看 |
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引用 |
- d .约翰和k·马丁,¢模拟集成CircuitDesign,一个¢约翰威利& Sons, 1997。
- m·史密斯,一个¢0.5到4 GHz真对数放大器利用monolithicGaAs MESFET技术,一个¢IEEE反式。微波TheoryTech。,vol. 36, pp. 1986–1990, Dec. 1988.
- g . Acciari f . Giannini,大肠Limiti¢理论和性能的parabolictrue对数放大器,一个¢Proc。IEE-Circuits设备系统,卷。144年,没有。4,第228 - 223页,1997年8月。
- 6。A . Garskamp¢A与顺序限制amplifierstages对数放大器,一个¢美国专利5 049 829,1991年9月17日。
- A . Woroncow和j . Croney¢一个真对数放大器usingtwin-gain阶段,一个¢无线电电子。Eng。,pp. 149–155, Sept. 1966.
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