用超高純度的正弦波振蕩器測(cè)試18位ADC
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部件的結(jié)構(gòu)與性能。低失真振蕩器通過一個(gè)放大器驅(qū)動(dòng)ADC(圖1)。ADC的輸出接口對(duì)轉(zhuǎn)換器的輸出做格式化，并與計(jì)算機(jī)通信。計(jì)算機(jī)上運(yùn)行頻譜分析軟件，并顯示出計(jì)算的結(jié)果數(shù)據(jù)。
振蕩器電路
系統(tǒng)的振蕩器是電路中最難設(shè)計(jì)的部分。直覺上振蕩器必須具有低的雜波水平，18位ADC的測(cè)量才能有意義。然后，還必須使用獨(dú)立的方式，驗(yàn)證這些低雜波特性。
設(shè)計(jì)源于Winfield Hill的一項(xiàng)工作，他是哈佛大學(xué)羅蘭學(xué)院電子工程實(shí)驗(yàn)室的主任。以后可以將此設(shè)計(jì)用于2kHz的Wien橋設(shè)計(jì)(圖2)。所有放大器都以反相方式使用，這樣可以消除信號(hào)路徑中的CMRR(共模抑制比)誤差。
低失真放大器A1和A2是本款振蕩器中的有源元件。原設(shè)計(jì)中的JFET會(huì)帶來傳導(dǎo)調(diào)制誤差，因此可以用一個(gè)LED驅(qū)動(dòng)
A1/A2振蕩器需要AGC(自動(dòng)增益控制)，因此，將電路的輸出用交流耦合到一個(gè)高阻低噪聲的JFET輸入放大器A4，后者再饋至精密整流器A5。A5再驅(qū)動(dòng)積分器A6。A6的直流輸出表示了電路輸出正弦波的交流幅度。
電流匯總電阻可以用于平衡針對(duì)凌力爾特技術(shù)公司LT1029 IC所產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓的直流值。電流匯總電阻饋入AGC單電源放大器A7。這個(gè)放大器驅(qū)動(dòng)Q1，設(shè)定LED的電流。LED電流封閉了增益控制回路，因?yàn)樗罱K改變了CdS芯的電阻，從而穩(wěn)定振蕩器的輸出波幅。
通過獲得電路輸出的增益控制反饋，維持了輸出的波幅，而與A3以及輸出濾波器的衰減與帶寬限制響應(yīng)無關(guān)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還對(duì)放大器A7的閉環(huán)動(dòng)態(tài)性能提出了要求。A3的帶寬限制、輸出濾波器、A6的滯后，以及連接到Q1基極的紋波抑制元件相互結(jié)合，產(chǎn)生了一個(gè)明顯的相位延遲?？梢栽贏7的主極上用一只1μF電容配合一個(gè)零值RC(電阻/電容)吸收這個(gè)延遲，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的回路補(bǔ)償。這種方法代替了經(jīng)精細(xì)調(diào)整、有簡單RC滾降響應(yīng)的高階輸出濾波器，最大限度減小了失真，維持了輸出波幅的恒定不變。
評(píng)論