華中科技大學(xué)模擬電子技術(shù)第06章模擬集成電路-資料下載頁
2025-04-29 05:02本頁面
【正文】 功能有 vi必須為負(fù)值時(shí)，電路才能正常工作。 2. 壓控放大器 放模擬乘法器的應(yīng)用 乘法器的一個(gè)輸入端加一直流控制電壓 VC，另一輸入端加一信號(hào)電壓 vs時(shí)，乘法器就成了增益為 KVc的放大器。當(dāng)Vc為可調(diào)電壓時(shí)，就得到可控增益放大器。 調(diào)制和解調(diào)在通信、廣播、電視和遙控等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。利用模擬乘法器的功能很容易實(shí)現(xiàn)調(diào)制和解調(diào)的功能。 3. 調(diào)制解調(diào) end 放大電路中的噪聲與干擾 放大電路中的噪聲 放大電路中的干擾 放大電路中的噪聲 1. 噪聲的種類及性質(zhì) （ 1）電阻的熱噪聲 由電子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生隨時(shí)間而變化的電壓稱為熱噪聲電壓。 一個(gè)阻值為 R（ Ω）的電阻未接入電路時(shí)，在頻帶寬度 B內(nèi)所產(chǎn)生的熱噪聲電壓均方值為 K ——玻耳茲曼常數(shù)， T ——熱力學(xué)溫度（ K）， B ——頻帶寬度（ Hz）。 Bk T RRIV ??? 42n2n2n功率和電壓的形式分別為 k T BRVP 42nn ??k T R BV 4n ? 放大電路中的噪聲 1. 噪聲的種類及性質(zhì) 具有均勻的功率頻譜的噪聲稱為白噪聲 熱噪聲電壓密度 熱噪聲電壓本身是一個(gè)非周期變化的時(shí)間函數(shù)，它的頻率范圍是很寬廣的。因而噪聲電壓 Vn將隨放大電路帶寬的增加而增加。所以在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)要綜合考慮增益、帶寬等諸多因素。 k T BRVP 42nn ??k T R BV 4n ?熱噪聲的功率頻譜密度 kTBP 4n ?k T RBV 4n ?（ 1）電阻的熱噪聲 放大電路中的噪聲 1. 噪聲的種類及性質(zhì) ① 熱噪聲 由于載流子不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)通過 BJT內(nèi)三個(gè)區(qū)的體電阻及相應(yīng)的引線電阻時(shí)而產(chǎn)生。其中 rbb?所產(chǎn)生的噪聲是主要的。 FET主要是溝道電阻的熱噪聲。 （ 2）三極管的噪聲 放大電路中的噪聲 1. 噪聲的種類及性質(zhì) （ 2）三極管的噪聲 ② 散粒噪聲 由于通過發(fā)射結(jié)注入到基區(qū)的載流子數(shù)目，在各個(gè)瞬時(shí)都不相同，因而引起發(fā)射極電流或集電極電流有一個(gè)無規(guī)則的波動(dòng)，產(chǎn)生散粒噪聲。散粒噪聲電流為 q ——每個(gè)載流子所帶電荷量的絕對(duì)值， I ——通過 PN結(jié)電流的平均值， B ——頻帶寬度。 q IBI 2n ?散粒噪聲具有白噪聲的性質(zhì) 放大電路中的噪聲 1. 噪聲的種類及性質(zhì) （ 2）三極管的噪聲 ③ 閃礫噪聲 這種噪聲與頻率成反比，故又稱為 1/f 噪聲或低頻噪聲。 JFET的噪聲主要來源于溝道電阻熱噪聲， MOSFET的 1/f 噪聲較嚴(yán)重，因而低頻時(shí) MOSFET比 JFET的噪聲大。一般而言， FET的噪聲比 BJT小。此外。電阻元件中碳膜電阻的 1/f 噪聲最大，繞線電阻的 1/f 噪聲最小。 集成運(yùn)放的噪聲，是由組成運(yùn)放內(nèi)部電路的元器件產(chǎn)生的噪聲源以及內(nèi)部電路連接的噪聲源累計(jì)的結(jié)果。一般是通過實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)量。 放大電路中的噪聲 2. 放大電路的噪聲指標(biāo) —— 噪聲系數(shù) 定義 其中 AP 為 功率增益 ninoninosisonosonisiF1PAPPPPPPPPPNP????? 輸出端信號(hào)噪聲比輸入端信號(hào)噪聲比 放大電路不僅把輸入端的噪聲進(jìn)行放大，而且放大電路本身也存在噪聲。所以，其輸出端的信噪比必然小于輸入端信噪比。 )dB( lg10lg10)dB(ninonosonisiF PAPPPPPNP?? 當(dāng) NF用分貝（ dB）表示時(shí) 放大電路中的噪聲 2. 放大電路的噪聲指標(biāo) —— 噪聲系數(shù) 因?yàn)? 當(dāng)滿足 Ri=Ro 時(shí)， NF可表示為另一種形式： 一個(gè)無噪聲放大電路的噪聲系數(shù)是 0dB，一個(gè)低噪聲放大電路的噪聲系數(shù)應(yīng)小于 3dB。 i2sisi RVP ?i2nini RVP ?o2soso RVP ?o2nono RVP ?)dB( lg10lg10)dB(ninonosonisiF PAPPPPPNP??)dB( lg20lg20lg10lg10nosonisi2nosonisinosonisiF VVVVVVVVPPPPN ???????????? 放大電路中的噪聲 3. 減小噪聲的措施 ? 選低噪聲集成運(yùn)放，如 OP27， AD745等； ? 采用濾波處理或引入負(fù)反饋以抑制噪聲； ? 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后，借助軟件方法，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以減小噪聲的影響。 放大電路中的干擾 1. 雜散電磁場(chǎng)干擾和抑制措施 電路工作環(huán)境一般有許多電磁干擾源，常見的有工頻干擾、無線電臺(tái)及雷電現(xiàn)象等，它們所產(chǎn)生電磁波或尖峰脈沖，通過接線電容耦合、電感耦合或交流電源線等進(jìn)入放大電路，從而引入干擾電壓。 抑制措施： ? 合理布局 ? 屏蔽 放大電路中的干擾 2. 由直流電源電壓波動(dòng)引起的干擾和抑制 直流電源輸出的 50Hz或 100Hz的紋波電壓使電路的電流產(chǎn)生波動(dòng)而形成干擾電壓。第一級(jí)的波動(dòng)將被后續(xù)各級(jí)放大而使輸出端產(chǎn)生較大的干擾電壓。 抑制措施： ? 采用性能好的穩(wěn)壓電源供電，并在穩(wěn)壓電路的輸入端和輸出端分別加一足夠大的電解電容或鉭電容的濾波電路。 ? 對(duì)于運(yùn)算放大器，可在電源引腳和地端間加一鉭電容（ 10μF ～ 30μF ）防止低頻干擾，加一獨(dú)石電容（ ～ ）防止高頻干擾。 end 放大電路中的干擾 3. 由交流電源串入的干擾和抑制 4. 由接地點(diǎn)安排不正確而引起的干擾和正確接地
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