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应用工程师问答——23

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2022-11-01 23:30

应用工程师问答——22

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2022-11-01 23:21

应用工程师问答——20

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2022-11-01 23:19

MT-033:电压反馈型运算放大器的增益和带宽.pdf

简介本教程旨在考察标定运算放大器的增益和带宽的常用方法。需要指出的是,本讨论适用于电压反馈(VFB)型运算放大器——电流反馈(CFB)型运算放大器将在以后的教程(MT-034)中讨论。开环增益与理想的运算放大器不同,实际的运算放大器增益是有限的。开环直流增益(通常表示为AVOL)指放大器在反馈环路未闭合时的增益,因而有了“开环”之称。对于精密运算放大器,该增益可能非常高,为160dB(1亿)或以上。从直流到主导极点转折频率,该增益表现平坦。此后,增益以6dB/8倍频程(20dB/10倍频程)下降。(8倍频程指频率增加一倍,10倍频程指频率增加十倍。)如果运算放大器有一个单极点,则开环增益继续以该速率下降,如图1A所示。实际的运算放大器一般有一个以上的极点,如图1B所示。第二个极点会使开环增益下降至12dB/8倍频程(40dB/10倍频程)的速率增加一倍。如果开环增益在达到第二个极点的频率之前降至0dB(单位增益)以下,则运算放大器在任何增益下均会无条件地保持稳定。数据MT-033指南电压反馈型运算放大器的增益和带宽简介本教程旨在考察标定运算放大器的增益和带宽的常用方法。需要指出的是,本讨论适用于电压反馈(VFB)型运算放大器――电流反馈(CFB)型运算放大器将在以后的教程(MT-034)中讨论。开环增益与理想的运算放大器不同,实际的运算放大器增益是有限的。开环直流增益(通常表示为AVOL)指放大器在反馈环路未闭合时的增益,因而有了“开环”之称。对于精密运算放大器,该增益可能非常高,为160dB(1亿)或以上。从直流到主导极点转折频率,该增益表现平坦。此后,增益以6dB/8倍频程(20dB/10倍频程)下降。(8倍频程指频率增加一倍,10倍频程指频率增加十倍。)如果运算放大器有一个单极点,则开环增益继续以该速率下降,如图1A所示。实际的运算放大器一般有一个以上的极点,如图1B所示。第二个极点会使开环增益下降至12dB/8倍频程(40dB/10倍频程)的速率增加一倍。如果开环增益在达到第二个极点的频率之前降至0dB(单位增益)以下,则运算放大器在任何增益下均会无条件地保持稳定。数据手册上一般将这种情况称为单位增益稳定。如果达到第二个极点的频率且闭环增益大于1(0db),则放大器可能不稳定。有些运算放大器设计为只有在较高闭环增益下才保持稳定,这就是所谓的非完全补偿运算放大器。然而,运算放大器可能在较高频率下拥有更多额外的寄生极点,前两个

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2022-11-01 22:43

MT-032:理想的电压反馈型(VFB)运算放大器.pdf

简介运算放大器是线性设计的基本构建模块之一。在经典模式下,运算放大器由两个输入引脚和一个输出引脚构成,其中一个输入引脚使信号反相,另一个输入引脚则保持信号的相位。运算放大器的标准符号如图1所示。其中略去了电源引脚,该引脚显然是器件工作的必需引脚。MT-032指南理想的电压反馈型(VFB)运算放大器简介运算放大器是线性设计的基本构建模块之一。在经典模式下,运算放大器由两个输入引脚和一个输出引脚构成,其中一个输入引脚使信号反相,另一个输入引脚则保持信号的相位。运算放大器的标准符号如图1所示。其中略去了电源引脚,该引脚显然是器件工作的必需引脚。(+)INPUTS(-)图1:运算放大器的标准符号运算放大器”的标准简称是“运放”。这一名称源于放大器设计的早期,当时运算放大器应用于模拟计算机中。(是的,第一代计算机是模拟的,不是数字的。)当这种基础放大器与几个外部元件配合使用时,可以执行各种数学“运算”,如加、积分等。模拟计算机的主要用途之一体现在第二次世界大战期间,当时,它们被用来绘制弹道轨迹。有关运算放大器的历史,请看参考文献2。理想的电压反馈(VFB)模型理想的电压反馈(VFB)运算放大器经典模型具有以下特征:1.输入阻抗无穷大2.带宽无穷大3.电压增益无穷大4.零输出阻抗5.零功耗Rev.0,10/08,WKPage1of6

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2022-11-01 22:21

MT-031:实现数据转换器的接地并解开“AGND”和“DGND”的谜团.pdf

简介目前的信号处理系统一般需要混合信号器件,例如模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和快速数字信号处理器(DSP)。由于需要处理宽动态范围的模拟信号,因此拥有高性能ADC和DAC显得更加重要。在恶劣的数字环境内,能否保持宽动态范围和低噪声与采用良好的高速电路设计技术密切相关,包括适当的信号路由、去耦和接地。过去,一般认为“高精度、低速”电路与所谓的“高速”电路有所不同。对于ADC和DAC,采样(或更新)频率一般用作区分速度标准。不过,以下两个示例显示,实际操作中,目前大多数信号处理IC真正实现了“高速” ,因此必须作为此类器件来对待,才能保持高性能。DSP、ADC和DAC均是如此。所有适合信号处理应用的采样ADC(内置采样保持电路的ADC)均采用具有快速上升和下降时间(一般为数纳秒)的高速时钟工作,即使吞吐量看似较低也必须视为高速器件。例如,中速12位逐次逼近型(SAR)ADC可采用10MHz内部时钟工作,而采样速率仅为500kSPS。MT-031指南实现数据转换器的接地并解开“AGND”和“DGND”的谜团作者:Walt Kester、James Bryant、Mike Byrne简介目前的信号处理系统一般需要混合信号器件,例如模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)和快速数字信号处理器(DSP)。由于需要处理宽动态范围的模拟信号,因此拥有高性能ADC和DAC显得更加重要。在恶劣的数字环境内,能否保持宽动态范围和低噪声与采用良好的高速电路设计技术密切相关,包括适当的信号路由、去耦和接地。过去,一般认为“高精度、低速”电路与所谓的“高速”电路有所不同。对于ADC和DAC,采样(或更新)频率一般用作区分速度标准。不过,以下两个示例显示,实际操作中,目前大多数信号处理IC真正实现了“高速”,因此必须作为此类器件来对待,才能保持高性能。DSP、ADC和DAC均是如此。所有适合信号处理应用的采样ADC(内置采样保持电路的ADC)均采用具有快速上升和下降时间(一般为数纳秒)的高速时钟工作,即使吞吐量看似较低也必须视为高速器件。例如,中速12位逐次逼近型(SAR)ADC可采用10MHz内部时钟工作,而采样速率仅为500kSPS。Σ-Δ 型ADC具有高过采样比,因此还需要高速时钟。即使是高分辨

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2022-11-01 22:02

MT-030:旋变数字转换器.pdf

简介加工工具和机器人制造商利用旋变器和自整角机来提供精确的角度和旋转信息。在要求小尺寸、长期可靠性、绝对位置测量、高精度、低噪声工作的工厂和航空应用中,这些器件具有突出的作用。自整角机和旋变器典型的自整角机和旋变器如图1所示。自整角机和旋变器均采用单绕组转子,转子在固定定子内部旋转。在简单的自整角机中,定子有三个相距120°的绕组,这些绕组形成Y型电气连接。旋变器与自整角机的区别在于前者的定子只有两个成90°角的绕组。MT-030指南旋变数字转换器作者:Walt Kester简介加工工具和机器人制造商利用旋变器和自整角机来提供精确的角度和旋转信息。在要求小尺寸、长期可靠性、绝对位置测量、高精度、低噪声工作的工厂和航空应用中,这些器件具有突出的作用。自整角机和旋变器典型的自整角机和旋变器如图1所示。自整角机和旋变器均采用单绕组转子,转子在固定定子内部旋转。在简单的自整角机中,定子有三个相距120°的绕组,这些绕组形成Y型电气连接。旋变器与自整角机的区别在于前者的定子只有两个成90°角的绕组。S1S2STATOR ROTOR ROTOR SYNCHROR1S

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2022-11-01 21:55

MT-029:光学编码器.pdf

光学编码器是最受欢迎的位置测量传感器之一,适合可靠性和分辨率较低的应用。增量式光学编码器(图1左侧示意图)是一个圆盘,分割成多个扇形区域,各区域呈透明和不透明交替出现。圆盘的一侧是光源,另一侧是光传感器。圆盘旋转时,检波器的输出会交替接通或关闭,具体取决于出现在光源和检波器之间的扇形区域是透明还是不透明。接着,编码器会产生一串方波脉冲,方波的数量代表轴的角位置。编码器的可用分辨率(每个圆盘的透明和不透明区域数)为100至65000,绝对精度接近30角秒(1/43200圈)。大多数增量式编码器都有第二组光源和传感器,与主光源和主传感器呈一定角度,可以指示旋转的方向。许多编码器还有第三组光源和检波器,可以检测同频标记。如果不采用某种旋转标记,就很难确定绝对角度。增量式编码器可能存在的严重缺点是需要通过外部计数器来确定某次旋转中的绝对角度。如果暂时切断电源,或者编码器由于噪声或圆盘不干净而错过一个脉冲,获得的角度信息就会存在误差。MT-029指南光学编码器作者:Walt Kester光学编码器是最受欢迎的位置测量传感器之一,适合可靠性和分辨率较低的应用。增量式光学编码器(图1左侧示意图)是一个圆盘,分割成多个扇形区域,各区域呈透明和不透明交替出现。圆盘的一侧是光源,另一侧是光传感器。圆盘旋转时,检波器的输出会交替接通或关闭,具体取决于出现在光源和检波器之间的扇形区域是透明还是不透明。接着,编码器会产生一串方波脉冲,方波的数量代表轴的角位置。编码器的可用分辨率(每个圆盘的透明和不透明区域数)为100至65000,绝对精度接近30角秒(1/43200圈)。大多数增量式编码器都有第二组光源和传感器,与主光源和主传感器呈一定角度,可以指示旋转的方向。许多编码器还有第三组光源和检波器,可以检测同频标记。如果不采用某种旋转标记,就很难确定绝对角度。增量式编码器可能存在的严重缺点是需要通过外部计数器来确定某次旋转中的绝对角度。如果暂时切断电源,或者编码器由于噪声或圆盘不干净而错过一个脉冲,获得的角度信息就会存在误差。INCREMENTALθ

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2022-11-01 21:52

MT-028:电压频率转换器.pdf

简介电压频率转换器(VFC)是一种振荡器,其频率与控制电压成线性比例关系。VFC/ 计数器ADC采用单芯片,无失码,可对噪声积分,功耗极低。该器件很适合遥测应用,因为VFC小巧、便宜且功耗低,可以安装在实验对象(患者、野生动物、炮弹等等)上,并通过遥测链路与计数器通信,如图1所示。CONNECTION NEED NOT BE DIRECT CIRCUIT IS IDEAL FOR TELEMETRY ANALOG INPUT OUTPUT VFCFREQUENCY COUNTER图1:用电压频率转换器(VFC)和频率计数器实现低成本、多功能、高分辨率ADCMT-028指南电压频率转换器作者:Walt Kester和James Bryant简介电压频率转换器(VFC)是一种振荡器,其频率与控制电压成线性比例关系。VFC/ 计数器ADC采用单芯片,无失码,可对噪声积分,功耗极低。该器件很适合遥测应用,因为VFC小巧、便宜且功耗低,可以安装在实验对象(患者、野生动物、炮弹等等)上,并通过遥测链路与计数器通信,如图1所示。ANALOGOUTPUT INPUTFREQUENCYVFCCOUNTERCONNECTION NEED NOT BE DIRECTCIRCUIT IS IDEAL FOR TELEMETRY图1:用电压频率转换器(VFC)和频率计数器实现低成本、

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2022-11-01 21:50

MT-027:ADC架构VIII:积分ADC.pdf

简介在发现基本计数ADC架构(参见教程MT-026)后,通过结合集成和计数技术就能实现更高精度,进而推动了高精度双斜率、三斜率和四斜率ADC的开发。随着高分辨率Σ-Δ 型ADC的迅速普及,集成架构不再像以前那样流行,不过仍用于各种精密应用,例如数字电压表等。多斜率ADC1950年代推出的“双斜率”ADC架构,对高分辨率应用中的ADC(例如数字电压表)确实是一大突破(参见参考文献1至4)。简单示意图如图1所示,积分器输出波形如图2所示。ANALOGMT-027指南ADC架构VIII:积分ADC作者:Walt Kester和James Bryant简介在发现基本计数ADC架构(参见教程MT-026)后,通过结合集成和计数技术就能实现更高精度,进而推动了高精度双斜率、三斜率和四斜率ADC的开发。随着高分辨率Σ-Δ 型ADC的迅速普及,集成架构不再像以前那样流行,不过仍用于各种精密应用,例如数字电压表等。多斜率ADC1950年代推出的“双斜率”ADC架构,对高分辨率应用中的ADC(例如数字电压表)确实是一大突破(参见参考文献1至4)。简单示意图如图1所示,积分器输出波形如图2所示。ANALOG C INPUTR VIN

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2022-11-01 21:16