差分放大器的研究——仿真及优化

差分放大器在模拟集成电路中有着广泛的应用,如继承电路运算放大器的输入级均采用差分放大器的电路结构,它的显著特点是只对差分信号进行放大,而对共模信号进行抑制,抗干扰能力强,并且具有漂移小,级与级之间易于直接耦合等优点。文章主要解决CMOS差分放大器的分析,设计以及仿真。先从基本差对放角度入手,分析大信号特性与小信号特性,最终通过基于Cadence的仿真优化电路。     

集成运放及其应用

集成运放与外电路连接方式不同 ,使得它可能工作在线性区 ,也可能工作在非线性区 ,在两个不同的工作区域 ,集成运放的传输特性是不同的。利用这一特点 ,适当设计电路及选取元器件参数 ,就能用集成运放来实现信号的运算、交换、处理、产生等功能。从而使得集成运放在实际中具有极广泛的应用。     

高频小信号LC谐振放大器的设计

本文介绍了高频小信号LC谐振放大器的设计思路与具体电路实现,主要由衰减网络、LC谐振放大、电压跟随和电源四大模块组成。衰减器采用电阻式π型网络实现;LC谐振放大中选用功耗小的2N2222型三极管进行两级放大,LC谐振部分为放大器的负载;电压跟随采用集成运放OPA355,以实现电路阻抗的良好匹配;为了给放大器工作提供稳压电源,采用LM317稳压芯片设计了一个电源。经测试,放大器低功耗、高增益,具有良好的选择性。     

一种三相同步整流电源过零检测电路

一种适用于三相同步整流电源过零检测电路,该电路通过将三相电压信号送到加减法电路进行运算与电压比较,得出各相过零点并作为让后续控制电路基准信号,实现精确的同步整流。最后运用Multisim12对提出的电路进行了仿真分析与验证,证明电路检测准确可靠。     

一种运算放大器低频噪声测量系统设计及实现

集成运算放大器的长期不稳定性与器件的低频噪声密切相关,本文提出一种新型的集成运放低频噪声测量系统。首先建立了运算放大器的噪声模型,然后对测试系统的各个模块电路进行设计和仿真,最后对该集成运放的低频噪声进行测量及数据采集。实验结果表明,该测量系统能够实现集成运放低频噪声时域时间序列和0～100kHz频域内频谱密度数据的测量和采集,且与传统的由交流电源供电的测量方法比较,背景噪声减少60%,为集成运放的故障诊断提供了准确的评估方法。     

一种应用于流水线ADC中的高性能采样保持电路

基于SMIC 0.18um CMOS工艺设计了一种高速、高精度、高线性度的采样保持电路。采用全差分带增益自举电路的高增益、高带宽运放,以及改进的带衬底电压调整的栅压自举开关,有效增加输入信号带宽并减小采样保持电路的非线性。对设计的电路进行仿真,在输入信号幅值为2VP-P,频率为47.66MHz,采样频率为100MSPS时,采样保持电路建立时间为3.606ns,建立精度达0.004%,有效位数为17.2bit,无杂散动态范围达108.5dB。     

一种高精度CMOS带隙基准和过温保护电路

在分析标准的CMOS带隙基准原理的基础上,设计了高精度、高电源抑制比的CMOS带隙基准电压发生器。其特点是采用内部电压减小电源噪声的影响;通过两个串联的二极管提高,减小运放失调的影响。该电路基于CSMC0.35um DPTM工艺,使用Spectre仿真该电路得到结果为,常温下输出电压为1.23V,在-20℃～80℃温度范围内温漂为10PPM/℃,在4V到7V范围内电源抑制比为0.01V/V,达到了设计的预期目标。     

数字式功率因数仪的研制

当今社会的一切生产活动都离不开电,节约用电已成为各行各业降本增效的重要手段之一。合理用电,节约用电,提高电能利用率,主要表现在功率因数的高低上,故精确测出功率因数很有必要。一、总体设计本设计的目的是将被测电路中单相电压与电流相位差的余弦值以数字形式显示出来,即将被测电路的功率因数测出。其主要思想为:电压、电流信号分别经光电耦合隔离后经同相过零比较器得一方波,再将两个方波信号输入至鉴相器两端进行鉴相,鉴相范围     

基于单片机的家用电器用电状态自动检测仪

针对家用电器长时间待机状态下也能消耗大量电能的现象,研究一种新型的家用电器待机用电状态自动检测系统,该系统安装方便简单,通过集成运放组成的精密全波整流电路实现信号转换,克服了传统二极管整流无法达到既定电压的缺陷。     

Protel在单片机温度控制系统设计中的应用

温度控制系统在日常生活中应用广泛。单片机温度控制系统经过温度传感器对现场温度采样后变换为模拟电压信号,经低通滤波滤掉干扰信号后送放大器,信号放大后送模／数转换器转换为数字信号送单片机完成温度的控制。本文通过Protel99SE软件,给出了温度控制系统的硬件设计,并设计了相应的印制电路板电路。     

以单片机为核心的空调温度控制单元设计

本文是以单片机为核心的温控单元的设计制作过程。温差≤1℃,液晶显示温度。该设计用温度传感器AD590准确测量温度,运算放大器OP07把放大的温度-电压信号送入ADC0809进行A/D转换,再把数字信号传给单片机,由单片机比较实测温度与设定温度,最后控制空调机工作。     

基于开关电容的低失调电流采样电路设计

本文介绍了一种基于开关电容的低失调电流采样电路,采用电阻采样技术,通过时钟开关控制开关电容积分器,周期性的将运放的失调电压反馈到主环路进行负反馈调节,从而降低运放的失调电压对输出电压的影响。HSPICE仿真结果表明,该电路能够将输出失调电压降低到总输入失调电压的0.08%以下。该电路已经成功运用在0.36um工艺下的12通道电源管理芯片中,性能可靠。     

基于AVR单片机采集心电数据

通过分析心电信号的基本特征，介绍三运放仪表放大电路检测、放大，高阶滤波器和双T网络实现滤波的原理及采用AVR单片机采集心电信号的过程。     

自检测电磁轴承转子的位移检测研究

研究一种磁轴承转子位置自检测、结构上无需传统检测的专用位移传感器.该方法的原理是线圈的电感是转子位移的函数,故其两端的电压也为转子位移的函数,在磁轴承系统的线性功率放大器的输入端注入一高频信号作为转子位置的测试信号,将线圈端电压经过谐振电路来提取含有位置信号的高频电压信号,再将电压信号进行精密半波整流后得到脉动的直流信号,最后通过低通滤波器得到平滑的转子位移直流信号,由PID控制器转换为转子位移的控制信号.     

基于单片机的温度测量仪的设计

智能温度测量仪在生产实践中拥有广泛的应用。本设计是以单片机系统和传统的温度检测元件——热电偶结合的温度测量系统,可担任测量变送中最常用的组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。本设计的基本思路是利用AD590测量冷端温度进行补偿,热电偶和AD590测得信号分别通过隔离放大经A/D转换器ADC0809通入单片机AT89C51进行数据处理,然后由D/A转换和电压电流转换后输出信号,并通过键盘——显示接口芯片8279实现在线显示。设计主要分为硬件电路设计和软件设计,各个部件通过功能整合实现模块化设计。另外也特别就电源转换做了说明。软件设计主要是依据硬件和功能进行模块化设计,通过中断服务子程序来实现。该设计解决了热电偶测量过程中存在的冷端温度不为零的传统问题和热电偶的热电势与温度值之间的非线性问题,而且由于采用了单片机技术,简化了硬件电路,提高了软件设计的灵活性和仪表的性能,功能的扩展也更加方便。     

新型电子式电压互感器及其误差分析

电子式电压互感器作为目前新式的电压互感器在投入实践应用的前提是分析出其中的误差,电子式电压互感器的误差分析可以运用耦合电容器电流进行微型电流互感器检测。在实验中通过控制室将电流信号转换成一次电压的时候得出第二次电压信号,再将目前的信号差值结合,这种方式构成电子式电压互感器的技术方案,全面剖析了电子式电压互感器的特点和工作原理,分析了电容器温度、电网频率及二次负载对一次侧误差的影响,推导出其误差公式。通过对EVT的高压试验,建立了EVT的一次侧等值电路,最后得出新型电子式电压互感器具有轻巧的体质、组成构造简单、绝缘性能良好、便于携带、测量的精准程度高、抗干扰能力强等优点。     

基于单片机构成高精度PWM式12位D／A转换器

由单片机80S51定时产生PWM,经过光电隔离和一个双RC电路,将数字信号转换为直流电压信号输出,达到较高的输出精度。     

基于增益分配的本机振荡调幅发射机电路设计

调幅发射机广泛应用在信号采集和多功能通信系统中,传统的调幅发射机电路设计方法采用自振荡功率放大控制输入调谐回路,进行高频放大实现干扰抑制,发射机的功率增益分配不均衡,导致电路不稳定,容易自激。提出一种基于增益分配的本机振荡调幅发射机电路设计方法。设计的调幅发射机的总体电路中包括解调、基带信号滤波、调幅干扰抑制、增益分配干扰抑制和接收模块放大等几大部分,采用两级放大,运算放大器采用的是双运放LM358。采用ATmega128L与MMA7260设计点频调幅发射机的本机振荡滤波器,测试高通滤波模块的静态工作点,采用ADG3301设计调幅发射机的电平转换电路,采用增益分配原理,提高调幅发射机的放大功率。测试结果表明,设计的调幅发射机能有效平衡功率激励级和功放级的增益,兼顾了功率与效率,各级增益分配实现均衡,性能优越。     

高电源抑制比、低温度系数的带隙基准电压源设计

基于CMOS设计了一款结构简单、高性能的带隙基准电压源。采用N差分输入的二级运算放大器作为负反馈运算放大器,提高了整个电路的电源抑制比,并减小了基准电压的温度系数。经仿真分析可得,电路正常工作电压的范围是1.3 V~7V;温度从-6℃~85℃变化时,输出基准电压仅变化0.0003V,而在20℃至60℃时输出基准电压几乎不变,表现出良好的温度特性;温度滞回为30℃,电路很好的实现了温度保护的功能;在低频时,电源抑制比(PSRR)可达-71.62d B;整个反馈环路的相位裕度为90度。     

仿真软件在集成运算放大器教学中的应用

集成运算放大器的应用是模拟电子技术这门课教学中的一大难点,在教学中应用multisim仿真软件对集成运放的应用电路基本特性、功能、电路构成、工作原理以及分析计算,提高了教学效果。