该如何避免轨到轨CMOS放大器的不稳定性-电子工程世界

分享到: 微博; QQ; 微信; LinkedIn

　　从数十年前被发明以来，MOS晶体管的尺寸已经被大大缩小。门氧化层厚度、通道长度和宽度的降低，推动了整体电路尺寸和功耗的大大减少。由于门氧化物厚度的减小，最大可容许电源电压降低，而通道长度和宽度的缩减则缩小了产品的外形并加快了其速度性能。这些改进推动了高频率CMOS轨到轨输入/输出放大器的性能发展，以满足当今系统设计者对于某种新型模拟电路日益增加的需求，这种电路必须能够以和数字电路同样低的电源电压进行工作。

　　本应用笔记解答了有关最新一代CMOS轨到轨放大器的一些独特问题。文章一开始大致讨论并讲述了传统电压反馈和电流反馈放大器电路的拓扑，以及导致反馈放大器振荡的最常见原因。为了方便分析和讨论，我们将CMOS轨到轨放大器电路分成4大块：输入、中间增益、输出和反馈网络阶段。文中将展示每个阶段受频率影响的增益和相位移，随后展示并讨论一个包含了所有4大基本电路区块的完整系统仿真。而第二部分则将展示并讨论三种用于解决放大器振荡问题的使用方案的机制、各方面的折衷和优势。

　　电压反馈放大器

　　图1展示了一个EL5157的简化方案－这是一款非常流行的高带宽电压反馈放大器。这一方案采用一个经典的差分输入阶来驱动折叠的Cascode第二阶，由第二阶在高阻抗增益节点上将输入阶的差分电压转换成一个电流，该电流随着放大器的高电压增益而实现。从本质上来讲，在高阻抗节点上变成一个输出信号的第二阶电流源输出阻抗会增加任何在信号通道晶体管内产生的电流差距。输出阶是一个推挽式AB级缓冲器，将高电压增益缓冲成放大器的单端输出。

图1：电压反馈放大器

　　输出感应

　　感应器是一种阻抗受频率影响的电子元器件：低频率时其阻抗较低，高频率时阻抗则升高。“理想的”运算放大器输出阻抗是零，但在实际中放大器的输出阻抗是感应式的，就像感应器一样会随着频率的增加而增加。图2展示了EL5157的输出阻抗。利用运算放大器的应用中所经常遇到的一个挑战，就是驱动一个电容性负载。之所以具有挑战性，是因为运算放大器的感应输出会与电容性负载联合生成一个LC谐振回路拓扑，而在这个拓扑中电容性负载会与感应式驱动阻抗一起，当反馈围绕回路关闭时造成额外的相位滞后。相位余度的缩小有可能导致放大器的振荡。在振荡时，放大器会变得非常热，甚至可能自毁。要解决这一问题，有多种非常著名的方案。

关键字：CMOS 放大器编辑：探路者引用地址：该如何避免轨到轨CMOS放大器的不稳定性

上一篇：不单只是数据表 – 真实世界下的PC能效
下一篇：浅谈晶闸管中频电源零压启动

推荐阅读最新更新时间：2023-10-17 15:44

MAX9532 DirectDrive视频滤波器放大器

MAX9532 DirectDrive®视频滤波器放大器是专为工作在恶劣环境的应用设计的，例如汽车。MAX9532集成了短路至电池的保护电路，当器件输出短路到最高18V电源时不会损坏器件。　　Maxim的DirectDrive技术省去了大尺寸输出耦合电容，并将输出视频黑电平箝位在地电位附近。DirectDrive采用集成电荷泵和内部线性稳压器，产生干净的负电源，从而允许放大器将同步头拉至地电位以下。电荷泵向视频输出注入非常小的噪声，使图像具有极小干扰。　　MAX9532具有内部重建滤波器，用于平滑阶跃响应，抑制视频信号中来自视频数/模转换器(DAC)的毛刺。重建滤波器提供具有9.5MHz (典型值)的±1dB通频带

[模拟电子]

MAX9532 DirectDrive视频滤波器<font color='red'>放大器</font>

放大器电路设计中的常见问题解析

我们经常会应用到放大器电路，因此，本文总结了再放大器电路应用时可能会涉及到的一些问题，希望能够帮助大家更好地使用和运用。一、缺少直流偏置电流回路　　最常见的应用问题之一是在交流耦合运算放大器或仪表放大器电路应用中，没有为偏置电流提供直流回路。图1中，一个电容串接在一个运算放大器的同相(+)输入端。这种交流耦合是隔离输入电压(VIN)中的直流电压的一种简单方法。这种方法在高增益应用中尤为有用，在增益较高时，即使是放大器输入端的一个较小直流电压，也会影响运放的动态范围，甚至可能导致输出饱和。然而，容性耦合进高阻抗输入端而不为正输入端中的电流提供直流路径的做法会带来一些问题。　　　

[模拟电子]

<font color='red'>放大器</font>电路设计中的常见问题解析

CMOS摄像机,什么是CMOS摄像机

CMOS摄像机,什么是CMOS摄像机 CMOS传感器的感光度一般在6到15Lux的范围内，CMOS传感器有固定比CCD传感器高10倍的噪音，固定的图案噪音始终停留在屏幕上好像那就是一个图案，因为CMOS传感器在10Lux以下基本没用，因此大量应用的所有摄像机都是用了CCD传感器，CMOS传感器一般用于非常低端的家庭安全方面。有2个例外，CMOS传感器可以做得非常大并有和CCD传感器同样的感光度，CMOS传感器非常快速，比CCD传感器要快10到100倍，因此非常适用于特殊应用如high ens DSC camera ( Cannon D-30 )或者高帧摄像机。 CMOS传感器可以将所有逻辑和控制环都放在同一

[模拟电子]

选频放大器

实际应用中的某些场合。例如收音机、电视接收机的中频放大器，信号弹的频谱集中在某一中心频率F0左右的狭小范围内，此时，放大器最好具有如图5.2-28A所示的频率响应特性。这样，在通频带内信号得到大失真放大，而通带之外的其他无用的干扰则补放大滤除，实现了对某一通带的频率信号有选择地放大。当然，实际的选频放大器不可能具有图5.2-28A的理想特性，实际特性如图B所示。选频放大电路能够得到如图5.2-28B所示的频响，其中必定包含谐振特性网络；同时选频放大电路通常位于接收系统的前端，放大的信号幅度小；频率高，所以亦称高频小信号谐振放大器或带通放大器。 1、构成与分类带通放大器由放大和滤波两部分组成，前者的功能

[模拟电子]

AD834用于直流至500MHz应用：均方根-直流转换、电压控制放大器和视频开关

简介 AD834是目前最快的四象限乘法器，可用带宽为800 MHz,相比之下，二象限乘法器AD539带宽为60 MHz,四象限乘法器AD734带宽为10 MHz,而四象限乘法器AD534带宽为1 MHz.单芯片结构和高速度使AD834非常适合平衡调制和解调、功率测量、增益控制和视频开关等高频应用，此类频率早已超过模拟乘法器的范围。 AD834并未牺牲精度来实现速度。与所有ADI乘法器一样，该器件在制造过程中使用激光调整对输入和输出失调执行零点校准，建立精确缩放。典型应用中，总静态误差可保持在±0.5%以下。它提供商用、工业和军用温度范围内的8引脚塑封DIP、SOIC和陶瓷封装，采用±5 V电源供电。使用AD83

[电源管理]

AD834用于直流至500MHz应用：均方根-直流转换、电压控制<font color='red'>放大器</font>和视频开关

基于FM1715的TypeB卡阅读器设计

金卡工程自1993年启动以来，IC卡发展经历了普通存储卡、逻辑加密卡和CPU卡，从接触卡向非接触卡迅猛发展，目前，公交、食堂、商场、会所等多使用TypeA卡。但是相对TypeA卡来说，TypeB卡芯片具有更高的安全性，接收信号时，不会因能量损失而使芯片内部逻辑及软件工作停止，支持更高的通信速率，抗干扰能力也更强，随着TypeB卡的应用越来越普遍，就需要大量的TypeB卡阅读器。TypeB卡种类很多，如ST、Atmel、Motolola等公司均有自己的TypeB卡。本文以SR176卡为例，利用FM1715基站芯片设计一款阅读器。 1 FM1715基站芯片及SR176卡介绍 1.1 FM1715芯片介绍 FM1715是复旦微电子股份有

[网络通信]

MAX2180A AM/FM汽车天线低噪声放大器

概述 MAX2180A是一款高度集成的AM / FM可变增益低噪声放大器非常适合在汽车有源天线应用中使用。该器件具有独立的AM和FM信号接收通路，每个提供30dB的增益范围，个别的片上功率检测器控制。 AM信号路径涵盖148kHz到30MHz的输入频率范围，而65MHz的FM信号路径覆盖至162.5MHz。该器件集成了一个电压调节器和导通晶体管，允许使用的电池电压+6 V至+24 V的范围内。芯片上的热保护装置会自动限制结温在极端的温度条件。该器件可在一个小型的4mm x 4mm TQFN封装，工作在扩展工业温度范围（-40°C至+85°C）。关键特性 +6 V至+24 V电源电压范围集

[模拟电子]

EM78系列单片机在红外遥控系统中的应用

1 EM78P447S的主要特点　　EM78系列单片机是台湾义隆电子股份有限公司采用CMOS工艺制造的8位高性价比单片机。该系列单片机一般都内置看门狗计数器(WDT)、RAM、ROM、可编程定时／计数器、预分频器以及5层堆栈。该系列器件的绝大部分指令只需两个振荡周期，同时具有内外部中断、低电压检测复位、可编程I／0、内部上拉电阻和集电极开路输出、SLEEP方式等功能。另外，EM78P447S单片机还具有编程简单、速度快、功耗小、成本低等优点，能广泛应用于玩具、家电、工业控制等方面。　　EM78P447S的主要性能特点如下： ●工作电压范围：2．5-5．5V； ●允许温度范围：0-70°C； ●工作

[单片机]

热门资源推荐
热门放大器推荐

小广播

热门活动

换一批

■2024 瑞萨电子MCU/MPU工业技术研讨会——深圳、上海站，火热报名中

■罗姆有奖直播 | 重点解析双极型晶体管的实用选型方法和使用方法

■STM32N6终于要发布了，ST首款带有NPU的MCU到底怎么样，欢迎小伙们来STM32全球线上峰会寻找答案！

■免费下载 | 安森美电动汽车充电白皮书，看碳化硅如何缓解“里程焦虑”！

Vishay线上图书馆

白皮书技术文章视频热门推荐