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識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性

發(fā)布時(shí)間:2021-04-07 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】在某些應(yīng)用中需要線性放大器,且線性放大器在輸入訊號(hào)的極性方面具有不同的增益。圖1顯示了一個(gè)反相放大器,該放大器在V OUT (V IN )平面的第二和第四象限內(nèi)呈線性,但其在第四象限的增益幅度高于第二象限。

在某些應(yīng)用中需要線性放大器,且線性放大器在輸入訊號(hào)的極性方面具有不同的增益。圖1顯示了一個(gè)反相放大器,該放大器在V OUT (V IN )平面的第二和第四象限內(nèi)呈線性,但其在第四象限的增益幅度高于第二象限。運(yùn)算放大器IC1B用作差分放大器,其增益為:
 
識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性
 
分別在其反相和同相輸入端。這些增益是恒定的,并且與輸入訊號(hào)的極性無(wú)關(guān)。
 
識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性
 
圖1反相放大器在V out (V in )平面的第二和第四象限內(nèi)精確地呈線性,且在這些象限中具有不同的電壓增益。
 
極性相關(guān)性是在圍繞IC1A構(gòu)建的子電路中創(chuàng)建。該子電路實(shí)際上是一個(gè)已知的操作反相半整流器,它的負(fù)輸入輸出零電壓,而正輸入輸出的增益為:
 
識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性
 
反相半整流器的輸出連接至IC1B的同相輸入。因此,用于正極輸入的IC1B的輸出訊號(hào)V IN+為:
 
識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性
 
從正輸入極性所需的增益A4 = V OUT  / V IN+ 開始,可以計(jì)算R N2 / R N1的比值,由于

 
識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性

的比率等于負(fù)輸入電壓所需的增益幅度V IN-:
 
識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性
對(duì)于圖1中提供的電阻值,增益的大小分別為1/3和1/2。
這里的增益幅度小于1,但也可以大于1。唯一的限制是,第四象限的增益幅度高于第二象限的增益幅度,如圖2所示。相反地??,如果需要在第二象限中獲得更高的增益,則只需在半波整流器中更改兩個(gè)二極管的極性即可。
 
識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性
圖2放大器的理論V in -V out特性。
 
C i用作增益的頻率補(bǔ)償。該電路僅使用四分之一運(yùn)算放大器的一半,其余兩個(gè)放大器留作其他用途。
此設(shè)計(jì)用于補(bǔ)償電路,其中要補(bǔ)償?shù)募纳}沖因其極性而有不同幅度。
 
識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性
圖3 電路的輸出(紫色跡線)伴隨1kHz的三角輸入電壓波形(藍(lán)色跡線)。
 
識(shí)別線性放大器在不同的象限的輸入極性
圖4 已實(shí)現(xiàn)放大器的輸入-輸出(「 XY」)特性,第二和第四象限的電壓增益分別為-1/3和-1/2。
 
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