阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10的設計：

運算放大器是模數轉換電路中的一個通用、最重要的的單元。全差分運放是指輸入和輸出都是差分信號的運放, 與普通的單端輸出運放相比有以下幾個優點: 輸出的電壓擺幅較大;較好的抑制共模噪聲;更低的噪聲;抑制諧波失真的偶數階項比較好等。因此通常高性能的運放多采用全差分形式。近年來,全差分運放更高的單位增益帶寬頻率及更大的輸出擺幅使得它在高速和低壓電路中的應用更加廣泛。隨著日益增加的數據轉換率, 高速的模數轉換器需求越來越廣泛, 而高速模數轉換器需要高增益和高單位增益帶寬運放來滿足系統精度和快速建立的需要。速度和精度是模擬電路兩個最重要的性能指標,然而,這兩者的要求是互相制約、互為矛盾的。所以阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10同時滿足這兩方面的要求是困難的。折疊共源共柵技術可以較成功地解決這一難題, 這種結構的運放具有較高的開環增益及很高的單位增益帶寬。全差分運放的缺點是它外部反饋環的共模環路增益很小, 輸出共模電平不能精確確定,因此,一般情況下需加共模反饋電路 。

運放結構的選擇

運算放大器的結構重要有三種:(a) 簡單兩級運放,(b)折疊共源共柵,(c)共源共柵,如圖1 的前級所示。本次設計的運算放大器的設計指標要求差分輸出幅度為±4V, 即輸出端的所有NMOS 管的VDSAT,N 之和小于0.5V,輸出端的所有PMOS 管的VDSAT,P 之和也必須小于0.5V 。

主運放結構

該運算放大器存在兩級:(1)Cascode 級增大直流增益(M1-M8)；(2)、共源放大器(M9-M12) 。

共模負反饋

對于全差分運放, 為了穩定輸出共模電壓,應加入共模負反饋電路。在設計輸出平衡的全差分阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10的時候,必須考慮到以下幾點:共模負反饋的開環直流增益要求足夠大,最好能夠于差分開環直流增益相當;共模負反饋的單位增益帶寬也要求足夠大,最好接近差分單位增益帶寬;為了確保共模負反饋的穩定, 一般情況下要求進行共模回路補償;共模信號監測器要求具有很好的線性特性;共模負反饋與差模信號無關, 即使差模信號通路是關斷的 。

該運算放大采用連續時間方式來實現共模負反饋功能。

該結構共用了共模放大器和差模放大器的輸入級中電流鏡及輸出負載。這樣,一方面降低了功耗; 另一方面保證共模放大器與差模放大器在交流特性上保持一致。因為共模放大器的輸出級與差模放大器的輸出級可以共用,電容補償電路也一樣。只要差模放大器頻率特性是穩定的,則共模負反饋也是穩定的。這種共模負反饋電路使得全差分運算放大器可以像單端輸出的運算放大器一樣設計, 而不用考慮共模負反饋電路對全差分放大器的影響 。

電壓偏置電路:寬擺幅電流

在共源共柵輸入級中需要三個電壓偏置,為了使得輸入級的動態范圍大一些,寬擺幅電流源來產生所需要的三個偏置電壓

阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10的分類：

集成運算放大器主要類別下面對不同特性的集成運算放大器進行介紹。

通用型集成運算放大器

通用型集成運算放大器是指它的技術參數比較適中，可滿足大多數情況下的使用要求。通用型集成運算放大器又分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅰ型屬低增益運算放大器，Ⅱ型屬中增益運算放大器，Ⅲ型為高增益運算放大器。Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的產品，其輸入失調電壓在2mV左右，開環增益一般大于80dB。

高精度集成運算放大器

高精度集成運算放大器是指那些失調電壓小，溫度漂移非常小，以及增益、共模抑制比非常高的運算放大器。這類運算放大器的噪聲也比較小。其中單片高精度集成運算放大器的失調電壓可小到幾微伏，溫度漂移小到幾十微伏每攝氏度。

高速型集成運算放大器

高速型集成運算放大器的輸出電壓轉換速率很大，有的可達2~3kV/μS。

高輸入阻抗集成運算放大器

高輸入阻抗集成運算放大器的輸入阻抗十分大，輸入電流非常小。這類運算放大器的輸入級往往采用MOS管。

低功耗集成運算放大器

低功耗集成運算放大器工作時的電流非常小，電源電壓也很低，整個運算放大器的功耗僅為幾十微瓦。這類集成運算放大器多用于便攜式電子產品中。

寬頻帶集成運算放大器

寬頻帶集成運算放大器的頻帶很寬，其單位增益帶寬可達千兆赫以上，往往用于寬頻帶放大電路中。

高壓型集成運算放大器

一般集成運算放大器的供電電壓在15V以下，而高壓型集成運算放大器的供電電壓可達數十伏。

功率型集成運算放大器

功率型集成運算放大器的輸出級，可向負載提供比較大的功率輸出。

光纖放大器一般都由增益介質、泵浦光和輸入輸出耦合結構組成。阿托斯放大器E-RI-AEB-NP-05H 10目前光纖放大器主要有摻鉺光纖放大器、半導體光放大器和光纖拉曼放大器三種，根據其在光纖網絡中的應用，光纖放大器主要有三種不同的用途：在發射機側用作功率放大器以提高發射機的功率；在接收機之前作光預放大器以極大地提高光接收機的靈敏度；在光纖傳輸線路中作中繼放大器以補償光纖傳輸損耗，延長傳輸距離。

有線電視干線放大器

干線放大器技術特點：

*．HYF-860B﹑HYF-750B﹑HYF-550B系列溫度補償寬帶網絡干線放大器采用采用高性能飛利浦CATV專用放大模塊，保證了輸出信號功率大,頻帶寬,增益高,線性好,工作穩定。

*．前后兩級均衡調節電路，使信號電平平坦度好，有效解決電平“鼓包”現象，并且能使電平帶斜率輸出，適用于有線電視遠距離傳輸。

*．獨的集成電路式溫度補償能改善由于高低氣溫差對電纜及放大器的影響，自動控制輸出電平的高低。

*．分支型﹑分配型輸出選擇功能適合實際線路的需要，節省開支；輸出饋電顯示功能，方便實用。

*．采用雙面金屬孔化電路板，優質環型變壓器電源，使放大器高頻性能優異，工作穩定可靠。

*．CATV專用鋁合金壓鑄噴塑外殼，防雨、散熱、屏蔽特性好。

*．220V交流供電或者60V集中饋電型任選。