集成運(yùn)放的非線性失真分析及電路應(yīng)用
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AD8062的差分放大電路連接方式2中，隔直電容可以有效減小輸入到反相端的直流電壓，同時(shí)通過(guò)交流有用信號(hào)，這樣就減小了集成運(yùn)放的輸入共模電壓，保持了差分電路在靜態(tài)工作點(diǎn)的較大線性范圍，差分對(duì)管的輸出電流能夠線性跟隨輸入信號(hào)變化。隔直電容的加入除了對(duì)低頻信號(hào)有些影響外，輸入集成運(yùn)放的差模電壓能夠高效傳輸給A／D變換器。在設(shè)計(jì)的ISM頻段定位系統(tǒng)時(shí)，使用基帶掃頻信號(hào)最低頻率為100 kHz，這樣就能最大程度地降低隔直電容對(duì)低頻信號(hào)的影響。優(yōu)化電路的特性頻譜特性如圖4和圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/180818.htm
連接方式2與方式1的頻率輸入條件相同，在輸入單頻信號(hào)功率為-28 dBm時(shí)，優(yōu)化電路的集成運(yùn)放增益大于11 dB，并且對(duì)帶外噪聲有了更大的抑制作用，信噪比也比連接方式1提高了1 dB。在輸入單頻信號(hào)功率為-12 dBm時(shí)，由于共模輸入電壓的減小，使得AD8062能夠工作在線性范圍，各次諧波功率均小于-45 dBc，輸出信號(hào)功率也有了4 dB提高。優(yōu)化電路成功地完成了在射頻接收前端的試驗(yàn)測(cè)試，能夠?yàn)楹蠖穗娐窓z測(cè)信號(hào)提供較大的信號(hào)功率。而滿足A／D采樣門限要求。
同時(shí)，在ISM頻段定位系統(tǒng)整體測(cè)試中，AD8062的使用能夠使得接收射頻前端達(dá)到接收機(jī)靈敏度的要求，信號(hào)處理部分能夠正確捕獲定位數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，雙集成運(yùn)放AD8062的I／Q兩路輸入信號(hào)功率不能有太大的偏差，否則，電路不能正常工作。在設(shè)計(jì)的定位系統(tǒng)射頻前端電路中，采用正交下變頻器AD8347的I／Q兩路信號(hào)輸出功率偏差較小，AD8062能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
3 結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)集成運(yùn)放連接電路的非線性分析，找到了AD8062產(chǎn)生諧波失真的原因，并且優(yōu)化設(shè)計(jì)了新的電路連接方式。這種優(yōu)化電路設(shè)計(jì)在不改變集成運(yùn)放增益的前提下，使接收射頻前端的靈敏度提高了1 dB，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍，并且能夠保證接收機(jī)在大信號(hào)輸入時(shí)的諧波失真小于-50 dBc。在ISM頻段定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，優(yōu)化設(shè)計(jì)電路輸出信號(hào)信噪比和功率大小均能滿足A／D的采樣要求，能夠?yàn)楹蠖硕ㄎ粰z測(cè)算法提供相關(guān)數(shù)據(jù)。在不同條件和不同電路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中。集成運(yùn)放的應(yīng)用同樣會(huì)出現(xiàn)非線性失真問(wèn)題，上述集成運(yùn)放的非線性分析方法具有一定的參考價(jià)值。
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