放大器的非線性失真-資料下載頁
2025-05-16 05:13本頁面
【正文】 b) 差分對中使用的源級負反饋 (a)一個電阻 ?。╞）兩個電阻 ?。╝）、（b）中的差分輸入的半電路相同，（a）所示。因此其負反饋的作用也與帶線性電阻負反饋的共源放大器的效果一樣。(a)中， VGS抬高了ISRS/2電壓值（比不帶反饋的放大器），而當Vid＝0時，電阻上通過IS/2的電流，因而提高反饋深度以提高線性范圍與輸出壓擺之間是一矛盾的關系，另外，失調(diào)與噪聲都存在負反饋作用，所以對失調(diào)與噪聲都有改善。（b）中，僅用一個電阻，且電阻2RS上無電流流過，因此失調(diào)與噪聲不存在負反饋作用，所以容易產(chǎn)生較大的失調(diào)和噪聲。在MOS差分運算放大器中，要求RS能很精確，但是由于工藝原因，其電阻值存在著很大誤差，所以一般在制造中采用工作在很深三極管區(qū)的MOS管作為電阻，此時的電阻呈線性特征，當VDS很小時有：Ron3=1/2KN(VGSVth)?！⊥ㄟ^工作在深線性區(qū)的MOSFET實現(xiàn)負反饋的差分對然而，當輸入擺幅較大時，不能保證M3處于深線性區(qū)，因此它的導通電阻將會增大，從而引入了非線性。 ?！∮脙蓚€工作在線性區(qū)的MOSFET負反饋的差分對 當Vid＝0時，M3與M4都處在深線性區(qū)。假設Vid為負值，即VG1＜VG2，由于VD4＝VG4－VGS2，晶體管M4處在線性區(qū)，而M4則因為其漏極電壓大于柵源電壓，最終將進入飽和區(qū)。因此，即使一個負反饋器件進入飽和區(qū)，電路仍能保持相對線性。在設計時，令(W/L)1,2≈7(W/L)3,4，則可得到較寬的線性范圍。 ，當MM4進入飽和區(qū)時，電阻增加，在管子上的壓降增大，使電路脫離了線性區(qū)。3 改變輸入對管的輸入特性來克服放大器的非線性 強制輸入對管始終工作在深的線性區(qū)，圖中運放AA2使得：VA＝VB≈Vb，且不受輸入電平變化的影響，而且要求VbVGS1－Vth1，因此輸入對管MM2始終工作于深線性區(qū)。 輸入器件工作在線性區(qū)的差分對該電路的特點為：(1) 由于MM2工作于深線性區(qū)，故它們的跨導較小，且為：gm1=gm2=2KN1VDS=2KN1Vb。 所以這種線性范圍的擴大是以增益的降代為代價的。(2) 因為MM2的工作狀態(tài)與Vi的共模電平有關，所以輸入共模電平必須嚴格控制，并跟蹤Vb，以便確定ID1和ID2。(3) M3，M4與兩個輔助放大器在輸出端會產(chǎn)生很大的噪聲。4 利用器件特性的互補法其思路是將放大器看作由一個電壓－電流(V/I)轉(zhuǎn)換器后面再接一個電流－電壓(I/V)轉(zhuǎn)換器構成。這樣在理想情況下，電壓－電流轉(zhuǎn)換時的非線性用其后的電流－電壓的非線性相互抵消，從而產(chǎn)生線性的放大器。但在實際中，由于存在著各種其它非理想效應都會在電路中產(chǎn)生非線性，從而減小了放大器的線性工作范圍。258 / 1
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