工程師必讀的放大器設計100問(wèn)

　　Q71[問(wèn)：]放大器的反饋電阻不能太大，那具體的選擇需要參考那些因素呢?儀表放大器的增益電阻選擇是否也有同樣的問(wèn)題?

　　[答：] 主要有電阻的噪聲和電阻與放大器的電流噪聲的乘積決定，以表放大器的增益電阻也會(huì )有同樣的問(wèn)題，但是它不是反饋電阻，所以相對于整個(gè)系統而言，影響不是最大的。

　　Q72[問(wèn)：] 為什么放大器為高輸入阻抗，低輸出阻抗?

　　[答：] 放大器是輸入阻抗越高，從信號源取得的電流就越小，在信號源內阻上的壓降也就越小，信號電壓就以最小的損失加到放大器的輸入端。同理在輸出端，輸出阻抗越低，加在輸出內阻的電壓損失越小，負載就會(huì )獲得盡可能高的輸出電壓。

　　Q73[問(wèn)：] 反饋電阻是如何計算的?

　　[答：] 對于運放來(lái)說(shuō)，反饋電阻跟增益電阻決定了電路的增益，相對信號幅度大小，選擇一個(gè)差不多大小的電阻就可以，電阻太大會(huì )引入更多噪聲，太小會(huì )增加系統功耗。

　　Q74[問(wèn)：] ADI有沒(méi)有相關(guān)的運放的計算軟件?

　　[答：] ADI網(wǎng)站上提供了運放的選型軟件：

　　http://www.analog.com/dynamic/parametric/scResultsDisplay.asp?SearchType=PSS&ProductLine=OPA&la=en。

　　儀表放大器的仿真軟件：

　　http://designtools.analog.com/dt/inamp2/inamp.html?part=AD6235V 。

　　利用運放設計有源濾波器的仿真軟件：

　　http://www.analog.com/en/amplifiers-and-comparators/products/dt-adisim-design-sim-tool/Filter_Wizard/resources/fca.html;

　　更多相關(guān)軟件可在如下鏈接找到：

　　http://www.analog.com/en/tools-software-simulation-models/resources/amplifiers-and-comparators/operational-amplifiers-op-amps/index.html;

　　Q75[問(wèn)：] 電路板設計與電路嘈聲有關(guān)嗎?怎樣實(shí)際減少電路嘈聲?

　　[答：] 減小噪聲，首先要選擇低噪聲的器件。從電路板布線(xiàn)設計的角度，主要是考慮避免讓板上高噪聲的電路(比如數字電路)對低噪聲部分(比如模擬信號)產(chǎn)生干擾。

　　Q76[問(wèn)：] 請問(wèn)外部噪聲引入目標系統的途徑和抑制方法有哪些?謝謝!

　　[答：] 取決于噪聲的類(lèi)型，比如說(shuō)RFI干擾可以加入RFI濾波器，和電源濾波電容，如果是環(huán)境干擾很大，可以試著(zhù)使用屏蔽盒等等.

　　Q77[問(wèn)：] 如何減小高速ADC的輸入噪聲?

　　[答：] 要考慮在A(yíng)DC前端加合適的抗混疊濾波器。

　　Q78[問(wèn)：] 我正在尋找一種50Hz/60Hz的陷波器ADI能否提供一種單芯片解決方案不用外置過(guò)多的阻、容即可以實(shí)現之間的切換。以配合儀表放大器和ADC采樣間的過(guò)度?

　　[答：] 你可以參考我們心電參考設計的陷波電路，具體可以到下面的網(wǎng)址下載:www.analog.com/chinasupport

　　Q79[問(wèn)：]在PCB板布線(xiàn)時(shí)考慮輸入端地線(xiàn)環(huán)繞布線(xiàn)減少干擾,但系統地線(xiàn)與現場(chǎng)接地相連時(shí)引起輸出信號干擾更嚴重不知什么原因,請專(zhuān)家指導.

　　[答：] 有可能是因為現場(chǎng)的地噪聲比較大，您能否測量一下現場(chǎng)的地是否有很大的噪聲，相接的線(xiàn)是否過(guò)于長(cháng)?您最好盡量減小連接線(xiàn)的長(cháng)度，在接地點(diǎn)連接一個(gè)磁珠抑制一下高頻的噪聲，如果現場(chǎng)噪聲實(shí)在是過(guò)于大，您可以考慮使用隔離期間，隔離開(kāi)系統的地和現場(chǎng)的地。比如說(shuō)ADuM系列產(chǎn)品。

　　Q80[問(wèn)：] 第一級的增益為全部增益有時(shí)可能太大，請問(wèn)有沒(méi)有最大值限制?

　　[答：] 對于我們常用的電壓反饋型來(lái)說(shuō)，可配置的增益是受運放的增益帶寬積限制的。比如一個(gè)電壓反饋型運放的增益帶寬積是100MHz,輸入信號頻率是10MHz，那么可以配置的最大增益是10，如果要實(shí)現更大的增益，就要考慮用多級放大了。

　　Q81[問(wèn)：] 項目中應用開(kāi)關(guān)電源供電，產(chǎn)生放大電路輸出含高頻分量，影響信號質(zhì)量，如何處理?請教專(zhuān)家.

　　[答：] 把開(kāi)關(guān)電源遠離模擬電路，開(kāi)關(guān)電源地輸出加大濾波力度，你可以嘗試不同的阻容、感容組合;同時(shí)模擬電路要做好去耦，一般在電源部分要0.1uF與0.01uF電容并聯(lián)，你可以把0.1uF改為10uF或者100uF嘗試 。

　　Q82[問(wèn)：] 對于放大器本身與周邊大功率散熱器件導致的熱噪聲，對ADI放大器新設計理念中采取了哪些抑制或是降噪設計呢?

　　[答：] 對于放大器本身，工藝的進(jìn)步和技術(shù)的進(jìn)步使得放大器的噪聲越來(lái)越低，至于周邊的大功率器件，只能減少輻射，和減小溫漂來(lái)解決。

　　Q83[問(wèn)：] 我想問(wèn)一下比較器和運放有啥區別?

　　[答：] 運算放大器是一種為在負反饋條件下工作設計的電子器件，設計重點(diǎn)是保證這種配置的穩定性，壓擺率和最大帶寬等其它參數是放大器在功耗與架構之間的折衷選擇;相反，比較器是為無(wú)負反饋的開(kāi)環(huán)結構內工作設計的，這些器件通常不是通過(guò)內部補償的，因此速度即傳播延遲以及壓擺率(上升和下降時(shí)間)在比較器上得到了最大化，總體增益通常也比較小。

　　Q84[問(wèn)：] 您好，請舉例說(shuō)明“將總的增益集中于第一級，有利于減小噪聲”。謝謝。

　　[答：] 以?xún)杉壏糯鬄槔?，第一級為G1，噪聲系數為F1，而第二級的噪聲系數為F2，那么總的噪聲系數為如下：

　　FTOTAL= F1 + (F2 -1)/G1

　　可見(jiàn)，G1越大，噪聲系數越小。

　　Q85[問(wèn)：] 老師好，我對數模共地尤其困惑，像0歐電阻共地、通過(guò)磁珠共地等，什么樣的共地方式更好些，有什么具體講究沒(méi)?謝謝!

　　[答：] 磁珠的等效電路相當于帶阻限波器,只對某個(gè)頻點(diǎn)的噪聲有顯著(zhù)抑制作用,使用時(shí)需要預先估計噪點(diǎn)頻率,以便選用適當型號。0歐電阻相當于很窄的電流通路,能夠有效地限制環(huán)路電流,使噪聲得到抑制。電阻在所有頻帶上都有衰減作用。