序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇偏置電路設(shè)計(jì)范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：電壓比較器；運(yùn)算放大器；閾值比較

1 前言

比較器是一種帶有反相和同相兩個(gè)輸入端以及一個(gè)輸出端的器件，該輸出端的輸出電壓范圍一般在供電的軌到軌之間，運(yùn)算放大器亦是如此。

比較器具有低偏置電壓、高增益和高共模抑制的特點(diǎn)。運(yùn)算放大器亦是如此。

運(yùn)算放大器有如此多相似之處，但我們卻不能忽略他們的細(xì)微差別。

比較器擁有邏輯輸出端，可顯示兩個(gè)輸入端中哪個(gè)電位更高。如果其輸出端可兼容TTL或CMOS，則比較器的輸出始終為正負(fù)電源的軌之一，或者在兩軌間進(jìn)行快速變遷。比較器設(shè)計(jì)用于開環(huán)系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)邏輯電路，用于高速工作，即使過載亦是如此。

運(yùn)算放大器有一個(gè)模擬輸出端，但輸出電壓不靠近兩個(gè)供電軌，而是位于兩者之間。這種器件設(shè)計(jì)用于各種閉環(huán)應(yīng)用，來自輸出端的反饋進(jìn)入輸入端。其偏置電流通常低于比較器，而且成本更低。運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)用于閉環(huán)系統(tǒng)，用于驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單的電阻性或電抗性負(fù)載，而且不能過載至飽和狀態(tài)。

正是這些細(xì)微差別，比較器和運(yùn)算放大器大多數(shù)時(shí)候會(huì)被區(qū)別對(duì)待，分別實(shí)現(xiàn)不同的功能。但若稍作改變，利用他們的相似之處，又可以解決一些實(shí)際問題。文章就運(yùn)放OPA699同時(shí)作為運(yùn)算放大器和電壓比較器進(jìn)行接收電路設(shè)計(jì)，討論，并通過試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)象分析。

2 光電探測(cè)電路原理

如圖1所示為光電探測(cè)電路原理圖，光電探測(cè)器通過偏置電路將接收到的光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓脈沖信號(hào)，輸入到放大電路，經(jīng)過一級(jí)放大和整形等操作，輸入到信號(hào)處理單元。

圖1 光電探測(cè)電路原理框圖

3 電路各部分設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)

3.1 光電探測(cè)器及偏置電路設(shè)計(jì)

光電探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，一般在設(shè)計(jì)中主要考慮響應(yīng)度，響應(yīng)時(shí)間，光譜響應(yīng)范圍等參數(shù)。此設(shè)計(jì)中采用普通的硅PIN光電二極管，反向偏置電壓為5v，其在反偏電壓下工作電路如圖2：

圖2 光電探測(cè)器及偏置電路

3.2 放大電路設(shè)計(jì)及功能實(shí)現(xiàn)

3.2.1 放大電路設(shè)計(jì)

經(jīng)光電二極管接收、轉(zhuǎn)換的信號(hào)，其幅度和信號(hào)比不足以滿足信號(hào)處理的要求，為了得到足夠的放大倍數(shù)和更高的信噪比，還需要進(jìn)行信號(hào)的再放大。放大電路如圖3所示：

放大電路放大經(jīng)光電二極管光電轉(zhuǎn)換之后的電信號(hào)，考慮到運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)基本由電阻決定，受溫度影響較小，在放大電路中選取TI生產(chǎn)的電壓反饋限幅運(yùn)算放大器OPA699的組成所需的放大電路。OPA699的-3dB帶寬為1000MHz，壓擺率為1400v/？滋S，噪聲為4.1nV/，是一款高速低噪聲運(yùn)算放大器，滿足基本的脈沖信號(hào)的放大需求。

運(yùn)算放大器是一種雙電源器件，因而必須通過采用外部元件的某種偏置將運(yùn)算放大器的輸出電壓偏置到供電電壓的位置，對(duì)于給定電源電壓，這種方法可實(shí)現(xiàn)最大輸入和輸出電壓擺幅。也就是說，為了避免削波現(xiàn)象，需使輸出電壓偏置到電源電壓的一半附近。但是若通過簡(jiǎn)單的分壓器將同相引腳偏置到電源電壓的一半，極易引入低頻寄生振蕩或其他形式的不穩(wěn)定現(xiàn)象。

該放大電路采用同相比例運(yùn)算電路，進(jìn)行單電源固定增益的放大，增益系數(shù)由R30/R29決定，本設(shè)計(jì)中設(shè)定放大倍數(shù)為5。

本設(shè)計(jì)中通過電容C34在分壓器的抽頭點(diǎn)設(shè)置旁路，用以處理交流信號(hào)。電阻R26為基準(zhǔn)電壓提供直流回路，同時(shí)設(shè)定電路（交流）輸入阻抗。在本電路中，采用R27和R28組成的分壓器，該網(wǎng)絡(luò)的-3dB帶寬由R27、R28和C34構(gòu)成，如設(shè)定R27/R28為2.4kHz/2.4kHz，C34電容值為0.1uF，則：

此設(shè)計(jì)對(duì)于1.33kHz以下的電源上存在的噪聲信號(hào)可以抑制掉。對(duì)于電容C34，若取值足夠大，能夠?qū)Ψ謮浩麟娐吠◣拑?nèi)所有頻率起到旁路的功能。該網(wǎng)絡(luò)設(shè)置有效法則是將極點(diǎn)設(shè)為-3dB輸入帶寬的十分之一。

3.2.2 放大電路功能實(shí)現(xiàn)情況

輸入脈寬為10ns的激光脈沖信號(hào)后，放大電路輸入信號(hào)和輸出信號(hào)情況如圖4所示。

由圖4可以看到，此電路能正常實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大的，完全起到了放大高速微弱信號(hào)的作用。

3.3 閾值比較電路及電路實(shí)現(xiàn)情況

3.3.1 閾值比較電路

本設(shè)計(jì)中，閾值比較電路通過電壓反饋運(yùn)算放大器OPA699作為電壓比較器實(shí)現(xiàn)，具體電路設(shè)計(jì)如圖5所示：

高輸入阻抗運(yùn)算放大器OPA699作為比較器亦通過單電源實(shí)現(xiàn)，R33和R35實(shí)現(xiàn)將運(yùn)算放大器的輸出電壓偏置到供電電壓的位置，R34則提供閾值電壓參考值，根據(jù)實(shí)際需要，此處設(shè)置閾值為200mV。電阻R32為基準(zhǔn)電壓提供直流回路，同時(shí)設(shè)定電路（交流）輸入阻抗。

3.3.2 閾值比較電路工作情況

窄脈沖激光信號(hào)經(jīng)放大輸出進(jìn)入比較器，經(jīng)閾值比較后輸出TTL脈沖信號(hào)，通過判別前沿獲取時(shí)間信息，放大電路輸出和閾值比較電路輸出的輸出波形如圖6所示：

由圖6可以看到，實(shí)現(xiàn)閾值比較功能的運(yùn)算放大器OPA699能夠?qū)γ}寬為10ns的快速信號(hào)進(jìn)行閾值判別，完全能夠滿足實(shí)際應(yīng)用需要。

4 結(jié)束語

該電路中，單電源供電方式設(shè)計(jì)的放大電路有效解決了信號(hào)放大的問題，方便后續(xù)電路的處理；閾值比較電路能進(jìn)一步得到足夠放大倍數(shù)的信號(hào)，有效地去除噪聲，提高信噪比，為后續(xù)進(jìn)行信號(hào)處理提供了保證，也就是說，此類應(yīng)用中，尤其對(duì)供電方式要求單一的應(yīng)用中，將運(yùn)算放大器用作比較器是一種可行的設(shè)計(jì)選擇。

運(yùn)算放大器不但有單運(yùn)放封裝，同時(shí)提供雙運(yùn)放或四運(yùn)放型號(hào)，這類雙核和四核型號(hào)比兩個(gè)或四個(gè)獨(dú)立運(yùn)算器便宜，而且占用電路板面積更小，進(jìn)一步節(jié)省了成本。另外，比較器專門針對(duì)干凈快速的切換而設(shè)計(jì)，因此其直流參數(shù)往往趕不上許多運(yùn)算放大器。因而，在要求低輸入失調(diào)電壓和低輸入偏置電流等的應(yīng)用中，將運(yùn)算放大器用作比較器可能比較方便。

但是用作比較器的運(yùn)算放大器沒有負(fù)反饋，因此其開環(huán)增益非常高。躍變期間，哪怕是極少量的正反饋也可能激發(fā)振蕩。反饋可能來自輸出與同相輸入之間的雜散電容，也可能來自共地阻抗中存在的輸出電流。雖然通過設(shè)計(jì)布局降低雜散電容等方法進(jìn)行補(bǔ)償，但不穩(wěn)定性的確是隱形存在的“不定時(shí)炸彈”。另外，將運(yùn)算放大器用作比較器時(shí)，受飽和影響，其反應(yīng)速度低于期望水平，如果高速非常重要，將運(yùn)算放大器用作比較器可能達(dá)不到預(yù)期效果。

總之，文章提供了一種可行的光電探測(cè)電路的設(shè)計(jì)手段，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，必須了解相關(guān)知識(shí)，以確保所選運(yùn)算放大器能達(dá)到要求的性能。

參考文獻(xiàn)

[1]童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].第三版.高等教育出版社，2003.

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[3]何希才（譯）.運(yùn)算放大器應(yīng)用電路設(shè)計(jì)[M].科學(xué)出版社，2004

篇(2)

光電檢測(cè)技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測(cè)技術(shù)［1］。它主要利用電子技術(shù)對(duì)光學(xué)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并進(jìn)一步傳遞、儲(chǔ)存、控制、計(jì)算和顯示［2］。光電檢測(cè)技術(shù)從原理上講可以檢測(cè)一切能夠影響光量和光特性的非電量。它可通過光學(xué)系統(tǒng)把待檢測(cè)的非電量信息變換成為便于接受的光學(xué)信息，然后用光電探測(cè)器件將光學(xué)信息量變換成電量，并進(jìn)一步經(jīng)過電路放大、處理，以達(dá)到電信號(hào)輸出的目的［3］。然后采用電子學(xué)、信息論、計(jì)算機(jī)及物理學(xué)等方法分析噪聲產(chǎn)生的原因和規(guī)律，以便于進(jìn)行相應(yīng)的電路改進(jìn)，更好地研究被噪聲淹沒的微弱有用信號(hào)的特點(diǎn)與相關(guān)性，從而了解非電量的狀態(tài)。微弱信號(hào)檢測(cè)的目的是從強(qiáng)噪聲中提取有用信號(hào)，同時(shí)提高檢測(cè)系統(tǒng)輸出信號(hào)的信噪比。

1光電檢測(cè)電路的基本構(gòu)成

光電探測(cè)器所接收到的信號(hào)一般都非常微弱，而且光探測(cè)器輸出的信號(hào)往往被深埋在噪聲之中，因此，要對(duì)這樣的微弱信號(hào)進(jìn)行處理，一般都要先進(jìn)行預(yù)處理，以將大部分噪聲濾除掉，并將微弱信號(hào)放大到后續(xù)處理器所要求的電壓幅度。這樣，就需要通過前置放大電路、濾波電路和主放大電路來輸出幅度合適、并已濾除掉大部分噪聲的待檢測(cè)信號(hào)。其光電檢測(cè)模塊的組成框圖如圖1所示。

2光電二極管的工作模式與等效模型

2．1光電二極管的工作模式

光電二極管一般有兩種模式工作：零偏置工作和反偏置工作，圖2所示是光電二極管的兩種模式的偏置電路。圖中，在光伏模式時(shí)，光電二極管可非常精確的線性工作；而在光導(dǎo)模式時(shí)，光電二極管可實(shí)現(xiàn)較高的切換速度，但要犧牲一定的線性。事實(shí)上，在反偏置條件下，即使無光照，仍有一個(gè)很小的電流(叫做暗電流或無照電流1。而在零偏置時(shí)則沒有暗電流，這時(shí)二極管的噪聲基本上是分路電阻的熱噪聲；在反偏置時(shí)，由于導(dǎo)電產(chǎn)生的散粒噪聲成為附加的噪聲源。因此，在設(shè)計(jì)光電二極管電路的過程中，通常是針對(duì)光伏或光導(dǎo)兩種模式之一進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，而不是對(duì)兩種模式都進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)［4］。

一般來說，在光電精密測(cè)量中，被測(cè)信號(hào)都比較微弱，因此，暗電流的影響一般都非常明顯。本設(shè)計(jì)由于所討論的待檢測(cè)信號(hào)也是十分微弱的信號(hào)，所以，盡量避免噪聲干擾是首要任務(wù)，所以，設(shè)計(jì)時(shí)采用光伏模式。

2．2光電二極管的等效電路模型

工作于光伏方式下的光電二極管的工作模型如圖3所示，它包含一個(gè)被輻射光激發(fā)的電流源、一個(gè)理想的二極管、結(jié)電容和寄生串聯(lián)及并聯(lián)電阻。圖中，IL為二極管的漏電流；ISC為二極管的電流；RPD為寄生電阻；CPD為光電二極管的寄生電容；ePD為噪聲源；Rs為串聯(lián)電阻。

由于工作于該光伏方式下的光電二極管上沒有壓降，故為零偏置。在這種方式中，影響電路性能的關(guān)鍵寄生元件為CPD和RPD，它們將影響光檢測(cè)電路的頻率穩(wěn)定性和噪聲性能。CPD是由光電二極管的P型和N型材料間的耗盡層寬度產(chǎn)生的。耗盡層越窄，結(jié)電容的值越大。相反，較寬的耗盡層(如PIN光電二極管)會(huì)表現(xiàn)出較寬的頻譜響應(yīng)。硅二極管結(jié)電容的數(shù)值范圍大約在20或25pF到幾千pF以上。而光電二極管的寄生電阻RPD(也稱作"分流"電阻或"暗"電阻)，則與光電二極管的偏置有關(guān)。

與光伏電壓方式相反，光導(dǎo)方式中的光電二極管則有一個(gè)反向偏置電壓加至光傳感元件的兩端。當(dāng)此電壓加至光檢測(cè)器件時(shí)，耗盡層的寬度會(huì)增加，從而大幅度地減小寄生電容CPD的值。寄生電容值的減小有利于高速工作，然而，線性度和失調(diào)誤差尚未最優(yōu)化。這個(gè)問題的折衷設(shè)計(jì)將增加二極管的漏電流IL和線性誤差。

3電路設(shè)計(jì)

3．1主放大器設(shè)計(jì)

眾多需要檢瀏的微弱光信號(hào)通常都是通過各種傳感器來進(jìn)行非電量的轉(zhuǎn)換，從而使檢測(cè)對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?電流或電壓)。由于所測(cè)對(duì)象本身為微弱量，同時(shí)受各種不同傳感器靈敏度的限制，因而所得到的電量自然是小信號(hào)，一般不能直接用于采樣處理。本設(shè)計(jì)中的光電二極管前置放大電路主要起到電流轉(zhuǎn)電壓的作用，但后續(xù)電路一般為A／D轉(zhuǎn)換電路，所需電壓幅值一般為2V。然而，即使是這樣，而輸出的電壓信號(hào)一般還需要繼續(xù)放大幾百倍，因此還需應(yīng)用主放大電路。其典型放大電路如圖4所示。

該主放大器的放大倍數(shù)為A=l＋R2/R3，其中R2為反饋電阻。為了后續(xù)電路的正常工作，設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)定合理的R2和R1值，以便得到所需幅值的輸出電壓。即有

3．2濾波器設(shè)計(jì)

為使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔并具有良好的信噪比,設(shè)計(jì)時(shí)還需要用帶通濾波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。為保證測(cè)量的精確性，本設(shè)計(jì)在前置放大電路之后加人二階帶通濾波電路，以除去有用信號(hào)頻帶以外的噪聲，包括環(huán)境噪聲及由前置放大器引人的噪聲。這里采用的有源帶通濾波器可選通某一頻段內(nèi)的信號(hào)，而抑制該頻段以外的信號(hào)。該濾波器的幅頻特性如圖5所示。圖5中，f1、f2分別為上下限截止頻率，f0為中心頻率，其頻帶寬度為：

B=f2-f1=f0/Q

式中，Q為品質(zhì)因數(shù)，Q值越大，則隨著頻率的變化，增益衰減越快。這是因?yàn)橹行念l率一定時(shí)，Q值越大，所通過的頻帶越窄，濾波器的選擇性好。

有源濾波器是一種含有半導(dǎo)體三極管、集成運(yùn)算放大器等有源器件的濾波電路。這種濾波器相對(duì)于無源濾波器的特點(diǎn)是體積小、重量輕、價(jià)格低、結(jié)構(gòu)牢固、可以集成。由于運(yùn)算放大器具有輸人阻抗高、輸出阻抗低、高的開環(huán)增益和良好的穩(wěn)定性，且構(gòu)成簡(jiǎn)單而且性能優(yōu)良。本設(shè)計(jì)選用了去處放大器來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本設(shè)計(jì)選用了去處放大器來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖6所示的二階帶通濾波器是一種二階壓控電壓源(VCVS)帶通濾波器，其濾波電路采用有源濾波器完成，并由二階壓控電壓源(VCVS)低通濾波器和二階壓控電壓源高通濾波器串接組成帶通濾波器。

對(duì)于第一部分，即低通濾波器，系統(tǒng)要求的低通截止頻率為fc，其傳遞函數(shù)為：

第二部分為高通濾波器，系統(tǒng)要求的高通截止頻率為fc，其傳遞函數(shù)如下：

4完整的檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

本光電檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完整電路如圖7所示。為方便表示，電路中的R2、R3即為前面等效電路模型中的RT、RF。前級(jí)部分由光電轉(zhuǎn)換二極管與前級(jí)放大器組成，這也是光電檢測(cè)電路的核心部分，其器件選用高性能低噪聲運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)電路匹配并將光電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)倍的放大。然而，雖然前級(jí)放大倍數(shù)可以設(shè)計(jì)得很大，但由于反饋電阻會(huì)引入熱噪聲而限制電路的信噪比，因此前級(jí)信號(hào)不能無限放大。

篇(3)

關(guān)鍵詞：智能化傳感器；儀表放大器；電路設(shè)計(jì)；應(yīng)用

智能化傳感器中應(yīng)用儀表放大器能夠有效收集和放大各種數(shù)據(jù)信息同時(shí)對(duì)共模信號(hào)還具有抑制的功能，但是在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候需要充分考慮輸入共模電壓范圍、增益選擇、放大的差模信號(hào)頻率、濾波、偏置電流等設(shè)計(jì)問題。智能儀表儀器輸入的傳感器信號(hào)，一般都具有微小的特征，信號(hào)幅度比較小，且在應(yīng)用的時(shí)候還會(huì)出現(xiàn)噪聲。文章結(jié)合儀表放大器結(jié)構(gòu)和原理特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際具體分析儀表放大器的設(shè)計(jì)，結(jié)合每個(gè)電路的特點(diǎn)來為電路實(shí)驗(yàn)操作和設(shè)計(jì)提供重要的支持。

一、智能化傳感器中儀表放大器的構(gòu)成原理

儀表放大器的結(jié)構(gòu)具體如圖所示。經(jīng)過圖發(fā)現(xiàn)，儀表放大器主要由兩級(jí)差放大器電路共同構(gòu)成，同相差分的輸入方式是A1和A2，通過同相輸入能夠在很大程度上提升電路的輸入阻抗，減少電路對(duì)微小信號(hào)的衰減。經(jīng)過不同的差入輸入能夠讓電路對(duì)差模型信號(hào)進(jìn)行放大處理，同時(shí)對(duì)共模輸入信號(hào)起到的重大作用是跟隨，從而讓送到后級(jí)差模信號(hào)和共模信號(hào)幅度值，也就是共模抑制比得到提升，在CMRR要求不發(fā)生變化的情況下，可結(jié)合實(shí)際適當(dāng)?shù)慕档碗娮杈_匹配要求，從而讓儀表放大器線路比一般的差分放大線路具有更強(qiáng)大的共模抑制能力。

二、儀表放大器的電路設(shè)計(jì)

?智能化儀表放大器電路實(shí)現(xiàn)方案

現(xiàn)階段，智能化儀表放大器的實(shí)現(xiàn)方式分為兩種，一種是分立元件組成實(shí)現(xiàn)，另外一種是單片集成芯片作用實(shí)現(xiàn)。結(jié)合現(xiàn)有的元器件，具體以單運(yùn)放和集成四運(yùn)放為關(guān)鍵，結(jié)合具體實(shí)踐設(shè)計(jì)出四種儀表放大器電路方案。第一，由三個(gè)通用運(yùn)放組成的三運(yùn)放儀表放大器電路，并配合電阻電路、A1和A2，將同相互信號(hào)段的橋式信號(hào)輸入到相應(yīng)的電路中。A1、A2和A3可應(yīng)用LM741這種通用型運(yùn)放替代。電路操作原理和構(gòu)成和一般情況下應(yīng)用的儀表放大器相同。第二，應(yīng)用三個(gè)精確密度運(yùn)放組成。第三，應(yīng)用四運(yùn)放集成電路為關(guān)鍵來實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)⑺姆N功能的獨(dú)立運(yùn)放集成在一個(gè)芯片中，減少因?yàn)檫\(yùn)放和制造工藝不同帶來的器件性能差異，同時(shí)應(yīng)用統(tǒng)一的電源能夠在很大程度上降低電源本身的噪聲。第四，應(yīng)用單片集成芯片實(shí)現(xiàn)，具有電路操作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)電源要求低等方面的特點(diǎn)，在應(yīng)用工作電源的情況下就能實(shí)現(xiàn)操作，設(shè)計(jì)效率和應(yīng)用效率良好。【1】

?智能化儀表放大器性能測(cè)試分析

智能化儀表放大器電器電路的四種方案中應(yīng)用的都是電阻組合而成的電橋電路形式，具體是將差分信號(hào)輸入轉(zhuǎn)變?yōu)閱味说男盘?hào)源V。智能化儀表放大器性能測(cè)試主要是從信號(hào)源的最大輸入轉(zhuǎn)變?yōu)樽钚≥斎耄唧w轉(zhuǎn)變的數(shù)據(jù)信息如表一所示。智能化儀表放大器性能測(cè)試最大和最小輸入主要是指在給定的測(cè)試條件下，在電路信息輸入輸出不失真的情況下來進(jìn)行信號(hào)源的輸入操作。仿真性的智能化儀表放大器性能要比一般測(cè)試性能高，在應(yīng)用的時(shí)候不會(huì)受到外界的干擾。但是在實(shí)際測(cè)量中一般結(jié)合應(yīng)用仿真測(cè)試和實(shí)際測(cè)試，先通過仿真測(cè)試確定電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)信息，之后通過實(shí)際電路測(cè)試對(duì)其性能指標(biāo)和參數(shù)信息設(shè)置問題進(jìn)行調(diào)整，在保證電路功能的基礎(chǔ)上提升電路設(shè)計(jì)總體效率。

?智能化儀表放大器電路設(shè)計(jì)需要注意的問題

?智能儀表放大器的共模范圍

在對(duì)智能儀表放大器內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析之后發(fā)現(xiàn)，共模電壓的輸出電壓是相同的，差模電壓一般出現(xiàn)在增益電阻上，在電流經(jīng)過之后智能儀表放大器會(huì)出現(xiàn)反饋電阻。因此可以證明，在輸入一定的差模電壓之后，反饋電阻電壓范圍會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。在輸入的共模電壓比電源電壓1.25V小的時(shí)候會(huì)達(dá)到理想狀態(tài)的共模抑制比，因而在共模電壓比較大的額時(shí)候需要選擇較高電壓的智能儀表放大器。【2】

?智能化儀表放大器共模電壓的頻率范圍

共模電壓的頻率越高，最終所能夠體現(xiàn)的抑制效果就越不好，并隨著頻率的增加不斷惡化這種情況。如果智能儀表放大器在100Hz的情況下很平坦，在頻率超過100Hz的時(shí)候，智能儀表放大器就會(huì)快速的下降，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)不僅不會(huì)抑制高頻共模喜好，而且還會(huì)讓共模信號(hào)失去調(diào)節(jié)的作用。因而對(duì)于RF干擾性強(qiáng)的場(chǎng)合，要盡可能選擇共模抑制頻率范圍 強(qiáng)的儀表放大器。同時(shí)，要將高頻噪聲在達(dá)到精密智能化儀表放大器之前對(duì)其進(jìn)行過濾操作。

?智能化儀表放大器的差模放大倍數(shù)

在理論下，調(diào)節(jié)智能化儀表放大器的增益就能將差模進(jìn)行放大處理。但是實(shí)際上放大的差模和被測(cè)試的信號(hào)頻率存在很大的關(guān)聯(lián)。在被測(cè)試信號(hào)頻率高的時(shí)候，增益的倍數(shù)會(huì)在無形中降低。在輸入的信號(hào)頻率是10kHz的時(shí)候，增益的效果不會(huì)超過80倍。智能化x表放大器的設(shè)置可以參照各種類型儀表放大器的增益寬指標(biāo)，在增益高的時(shí)候儀表放大器外接電阻會(huì)降低。【3】

?輸入偏置的電流回路設(shè)計(jì)

在偏置電流回路設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要是指在智能儀表放大器的輸入端口中加入所需要的偏執(zhí)電流。智能化儀表放大器的偏置電流分成多個(gè)納安的形式，加上智能儀表當(dāng)大氣輸入阻抗能力強(qiáng)，偏置電流會(huì)隨著電壓的輸入變小，因此需要根據(jù)不同的適用場(chǎng)合來選擇偏執(zhí)電流回路接地形式。

結(jié)束語

綜上所述，智能儀表放大器具有高精確度、低功耗、共模抑制性比較高的特點(diǎn)，被人們廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集和放大中，智能儀表放大器能夠?qū)Σ罘中盘?hào)進(jìn)行放大處理，對(duì)共模信號(hào)進(jìn)行抑制。這個(gè)過程中需要考慮輸入的共模電壓范圍、增益選擇問題。文章在闡述儀表放大器電路結(jié)構(gòu)、原理的基礎(chǔ)上，通過仿真測(cè)試和實(shí)際性能測(cè)試分析了四種類型的放大器電路，總結(jié)出各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并討論智能化儀表放大器在應(yīng)用操作中需要注意的問題，旨在為相關(guān)人員設(shè)計(jì)儀表放大器提供重要的思路和意見參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘇黎麗. 振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在渦街流量計(jì)中的應(yīng)用[J]. 自動(dòng)化與儀器儀表，2016，02：48-49.

篇(4)

關(guān)鍵詞： RFID 低噪聲放大器（LNA） Smith圓 噪聲系數(shù)

1.引言

低噪聲放大器（Low-noise Amplifier，簡(jiǎn)稱LNA）是處于RFID接收機(jī)最前端的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)通信、雷達(dá)、電子對(duì)抗及遙控遙測(cè)系統(tǒng)。它的主要作用是放大天線從空中接收到的微弱信號(hào)，降低噪聲干擾，提高接收信號(hào)靈敏度，以供系統(tǒng)解調(diào)出所需的信息數(shù)據(jù)，其噪聲、線性和匹配等性能直接影響整個(gè)接收系統(tǒng)的性能，筆者著重對(duì)實(shí)現(xiàn)增益可調(diào)和提高電路的線性度和穩(wěn)定性、降低噪聲系數(shù)及改善電路的輸入/ 輸出匹配特性的方法進(jìn)行了分析研究[1][3]。其設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)：工作頻率5.795GHz-5.815GHz；噪聲系數(shù)

2.低噪聲放大器設(shè)計(jì)

LNA設(shè)計(jì)模型如圖1所示：

所選元件ATF-54143 是一款高增益、寬動(dòng)態(tài)范圍、低噪聲的E-PHEMT（增強(qiáng)模式偽形態(tài)高電子遷移率晶體管），只需要一個(gè)正的電壓偏置，器件體積小，電路集成度高，特別適用于450 MHz ― 6 GHz 頻段的通信系統(tǒng)。而且根據(jù)器件性能，在漏電流IDS為60 mA時(shí)能得到最高的三階截取點(diǎn)（IP3）和最低噪聲系數(shù)（NF），在漏電壓VDS為3 V 時(shí)，有較高的增益[2][3]。

2.1直流偏置電路的設(shè)計(jì)

首先，以ATF-54143 的柵極電壓VDS 作為掃描參數(shù)對(duì)元件的靜態(tài)工作點(diǎn)（漏極電流IDS 和漏極電壓VDS）進(jìn)行仿真。再根據(jù)選定的VDS（3 V），IDS（60 mA），VGS（0.56 V）， 用公式（1）（2）（3）計(jì)算各偏置電阻值，其公式來自器件說明書。

此偏置電路的穩(wěn)定系數(shù)K和B如圖3、圖4所示：

2.2輸入匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

輸入匹配網(wǎng)絡(luò)一般為獲得最小噪聲而設(shè)計(jì)，所以設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)時(shí)首先考慮噪聲系數(shù)。輸入匹配網(wǎng)絡(luò)由元件的最佳噪聲反射系數(shù)Topt為主決定，以求得噪聲系數(shù)NF 降到最小[1]，根據(jù)S 參量仿真得到的最佳噪聲系數(shù)匹配條件，其輸入匹配網(wǎng)絡(luò)如圖5所示，其噪聲系及增益如圖6所示。

2.3 輸出匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

輸出匹配網(wǎng)絡(luò)一般是為獲得最大功率和最低駐波比而設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)匹配網(wǎng)絡(luò)時(shí)首先考慮最大功率及最低駐波比[2]，根據(jù)S 參量仿真得到的最佳輸出匹配，其輸出匹配網(wǎng)絡(luò)及響應(yīng)如圖7，圖8所示。

前置LNA總電路設(shè)計(jì)如圖9，響應(yīng)如SMITH圓圖10所示。

3.結(jié)語

低噪聲放大器作為RFID的前端，具有廣泛的應(yīng)用性。在RFID中低噪聲放大器是必不可少的，本文設(shè)計(jì)的LNA能滿足短距離RFID小信號(hào)放大要求，可以用在RFID射頻電路前端和天線相連，但是設(shè)計(jì)仍然存在需要改進(jìn)的地方。如果在穩(wěn)定范圍內(nèi)，適當(dāng)增加帶寬，改善增益平穩(wěn)度，降低噪聲系數(shù)，采用無源及有源器件，成本會(huì)更低，整個(gè)電路的性能會(huì)更好。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘少祠，官伯然.2. 4GHz 低噪聲放大器的研究[J].Journal of Hangzhou Dianzi University Aug. 2011：21-23.

[2]吳國增， 楊穎. 低噪聲放大器（LNA）的網(wǎng)絡(luò)匹配設(shè)計(jì)方法研究[J].Electronic Component &Device Applications Vol.9 No.1 Jan. 2009：48-50.

篇(5)

關(guān)鍵詞：CMOS帶隙基準(zhǔn)；低溫度系數(shù)；電源抑制比

中圖分類號(hào)：TN710

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004―373X(2008)04―004―02

1 引 言

基準(zhǔn)電壓源廣泛應(yīng)用于電源調(diào)節(jié)器、A／D和D／A轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以及各種測(cè)量設(shè)備，其精度和穩(wěn)定性直接影響整個(gè)電路系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。基準(zhǔn)源有很多種，其中，帶隙基準(zhǔn)源憑借其低溫度系數(shù)、高電源抑制比、低基準(zhǔn)電壓，以及長(zhǎng)期穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，模擬集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)隨著工藝技術(shù)一起得到了飛速的發(fā)展，電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步復(fù)雜化。這對(duì)模擬電路基本模塊的電壓、功耗、精度和速度等，提出了更高的要求。傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)源電路結(jié)構(gòu)逐漸難以適應(yīng)設(shè)計(jì)需求。本文在分析傳統(tǒng)帶隙基準(zhǔn)原理基礎(chǔ)上，基于傳統(tǒng)的帶隙基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)改善基準(zhǔn)源中運(yùn)算放大器的性能，并對(duì)基準(zhǔn)絕對(duì)數(shù)值進(jìn)行補(bǔ)償，設(shè)計(jì)了一種低溫漂、高電源抑制比的基準(zhǔn)電壓源電路。該電路帶有啟動(dòng)電路和電流補(bǔ)償電路，采用差分放大器作為基準(zhǔn)源的負(fù)反饋運(yùn)放，放大器的偏置電流由放大器自身的輸出產(chǎn)生，提高了電源抑制比，直接對(duì)基準(zhǔn)輸出做溫度補(bǔ)償和電流漂移補(bǔ)償，靜態(tài)電流約為10μA，溫度在0～100℃之間變化時(shí)溫度漂移不超過10 ppm／℃。

圖2為傳統(tǒng)帶隙基準(zhǔn)源的基本結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)放大器精度和對(duì)稱性要求較高，另外運(yùn)放的失調(diào)電壓會(huì)影響基準(zhǔn)源的精度。失調(diào)電壓與溫度和電源電壓有關(guān)，是基準(zhǔn)源理論值與實(shí)際值之間誤差的主要來源。失調(diào)電壓的主要來源于晶體管之間不匹配、運(yùn)放輸入級(jí)MOS管預(yù)置電壓不匹配、運(yùn)放的有限增益等。針對(duì)上述問題，本文提出一種帶隙結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)改善基準(zhǔn)源中運(yùn)算放大器的性能，其中為了減小運(yùn)放失調(diào)電壓對(duì)基準(zhǔn)源的影響，采用差分運(yùn)放、提高運(yùn)放增益、加入反饋減小失調(diào)電壓，從而提高電壓基準(zhǔn)源的精度，并對(duì)基準(zhǔn)絕對(duì)數(shù)值進(jìn)行補(bǔ)償，設(shè)計(jì)一種低溫漂、高電源抑制比的基準(zhǔn)電壓源電路。

3　電路設(shè)計(jì)及工作原理

如圖3所示，帶隙基準(zhǔn)源電路帶有啟動(dòng)電路和反饋電路，采用差分放大器作為基準(zhǔn)源的負(fù)反饋運(yùn)放，放大器的偏置電流由放大器自身的輸出產(chǎn)生，直接對(duì)基準(zhǔn)源輸出做溫度漂移補(bǔ)償，提高了電源抑制比。

由式(6)可見，環(huán)境溫度在0～100℃之間變化時(shí)，該電路輸出電壓溫度系數(shù)小于10 ppm／℃。

篇(6)

【關(guān)鍵詞】發(fā)動(dòng)機(jī)；離子電流；檢測(cè)；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

1.引言

在最近的實(shí)驗(yàn)研究中，一種新的發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況檢測(cè)方法——離子電流檢測(cè)法得到國內(nèi)外研究人員的密切關(guān)注。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作室，由于工況不同，燃?xì)饷芏炔煌ㄟ^火花塞離子電流的大小及變化也不同，因此利用火花塞電極作為信號(hào)感受器可以檢測(cè)各種不同發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)[1]。離子電流檢測(cè)法主要有兩大優(yōu)點(diǎn)：首先是便于安裝，直接用火花塞作為傳感器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)無損壞，測(cè)試原理比較簡(jiǎn)單，電路易實(shí)現(xiàn)，可以用在工程測(cè)量方面；其次是價(jià)格較低，可以大范圍運(yùn)用。

本文所介紹的點(diǎn)火測(cè)試系統(tǒng)主要是模擬四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，通過MCU發(fā)出四路相位差為90度的脈沖信號(hào)來模擬，同時(shí)脈沖信號(hào)的占空比可以根據(jù)點(diǎn)火能量實(shí)時(shí)調(diào)整。而離子電流檢測(cè)部分則主要對(duì)火花塞產(chǎn)生的離子電流信號(hào)的提取并進(jìn)行放大處理高壓隔離后進(jìn)行檢測(cè)。該檢測(cè)儀的最大特點(diǎn)是在不需要特殊的傳感器的情況下進(jìn)行能夠方便的進(jìn)行檢測(cè)。

2.發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)和離子電流檢測(cè)電路

2.1 點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理

圖2-1為初級(jí)電路等效電路圖，由電源（蓄電池），電阻，點(diǎn)火線圈的初級(jí)繞組，觸點(diǎn)和電容組成。具體工作過程為：當(dāng)觸點(diǎn)閉合時(shí)，初級(jí)電流通過電源，附加電阻，再流過點(diǎn)火線圈的初級(jí)繞組，其中初級(jí)電流的增長(zhǎng)方式是按照指數(shù)規(guī)律而增長(zhǎng)的，并且初級(jí)電流存在極限值，這個(gè)極限值約為UB/R。在初級(jí)電流不斷增長(zhǎng)的同時(shí)，初級(jí)繞組中產(chǎn)生自感電勢(shì)，次級(jí)繞組相應(yīng)產(chǎn)生電勢(shì)，大小為1.5KV到2KV，但是這個(gè)電勢(shì)不足以擊穿火花塞的間隙。

2.2 離子電流電測(cè)法的原理

離子電流檢測(cè)法就是根據(jù)外加偏置電壓后，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)火花塞兩電極之間產(chǎn)生的離子電流進(jìn)行分析檢測(cè)，從而得知發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況的方法[2]。由于火花塞離子電流信號(hào)中包含大量發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和燃燒的相關(guān)信息，因此我們可以通過對(duì)離子電流信號(hào)的采集及處理，提取出我們所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)刻保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)。應(yīng)用這些運(yùn)行參數(shù)，我們也可以完成對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)可以處理反饋的信息完成相應(yīng)的控制，也可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行故障檢測(cè)。

3.發(fā)動(dòng)機(jī)離子電流檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

3.1 MCU控制部分電路設(shè)計(jì)

動(dòng)電路部分將MCU發(fā)出的脈沖信號(hào)放大直接與點(diǎn)火線圈相連，另外設(shè)置了保護(hù)電路將信號(hào)反饋給MCU部分保護(hù)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)。兩部分之間采用光電耦合器進(jìn)行光電隔離。MCU整體的原理圖設(shè)計(jì)如圖3-1所示，晶振為12M。

3.2 驅(qū)動(dòng)部分電路設(shè)計(jì)

為了使整個(gè)點(diǎn)火測(cè)試系統(tǒng)比較安全可靠，MCU部分和驅(qū)動(dòng)部分分別設(shè)計(jì)成兩塊PCB板，MCU完成控制顯示功能，驅(qū)動(dòng)部分則與點(diǎn)火線圈相連，根據(jù)MCU發(fā)出的控制信號(hào)控制點(diǎn)火線圈的充放電。兩部分之間用光電耦合器隔離開。一路驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)如圖3-2所示。

3.3 離子電流檢測(cè)部分電路設(shè)計(jì)

離子電流檢測(cè)部分的作用主要是將離子電流信號(hào)從發(fā)動(dòng)機(jī)中取出并且轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，該電壓信號(hào)經(jīng)過儀表放大器的放大處理后，通過隔離放大器和A/D轉(zhuǎn)換后即可送入單片機(jī)進(jìn)行處理[3]。由于發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)火花塞兩端有很高的電壓，達(dá)到上萬伏，因此不能夠直接加400V的偏置電壓，必須要采取隔離措施，這里在設(shè)計(jì)時(shí)采取的是用高壓硅堆進(jìn)行隔離的方法，即在400V偏置電壓和高壓線圈之間串入高壓硅堆[4]。加400V的偏置電壓的目的是為了將離子電流信號(hào)取出，同時(shí)通過電阻R2轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。離子電流檢測(cè)的原理圖如圖3-3所示。

3.4 主程序結(jié)構(gòu)框架

主程序的總體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，首先是開機(jī)歡迎界面的顯示，這是通過調(diào)用相應(yīng)的顯示子程序?qū)崿F(xiàn)的，同時(shí)要加2秒的延遲。接著就進(jìn)入循環(huán)部分，這部分首先進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換相應(yīng)子程序的調(diào)用，完成A/D轉(zhuǎn)換同時(shí)顯示在液晶屏上，這樣就可以實(shí)時(shí)觀察電池電壓，然后就不斷判斷四個(gè)按鍵哪個(gè)鍵被按下，若被按下則執(zhí)行相應(yīng)的功能，執(zhí)行結(jié)束后返回循環(huán)，繼續(xù)判斷，若沒有鍵被按下，則重新開始循環(huán)檢測(cè)。具體的流程圖3-5所示。

4.結(jié)論

本文以火花塞離子電流法采集火花塞點(diǎn)火時(shí)形成的離子電流信號(hào)作為開發(fā)目標(biāo)，對(duì)所涉及的基本理論知識(shí)、硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件程序的編寫作了較為詳細(xì)的介紹。火花塞離子電流檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)新興的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)，由于自身存在很多優(yōu)勢(shì)，因此它受到了研究者的廣泛關(guān)注。雖然目前由于技術(shù)的局限的適用范圍還比較有限，但是我相信隨著研究者的不斷深入研究，離子電流檢測(cè)技術(shù)會(huì)進(jìn)一步發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)一定會(huì)在未來得到廣泛的應(yīng)用，在檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況的領(lǐng)域中一定會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位。

參考文獻(xiàn)

[1]吳筱敏.Jae-OuChae.離子電流法在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)工作過程檢測(cè)中的應(yīng)用[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，1998（9）：24-30.

[2]白華.基于離子電流法的汽油機(jī)燃燒狀態(tài)動(dòng)態(tài)檢測(cè)[D].南京航空航天大學(xué)碩士論文，2007：4-5.

[3]何立民.51單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2008，9.

篇(7)

【關(guān)鍵詞】帶隙基準(zhǔn) 過溫保護(hù)電路

1 引言

近年來，隨著工藝水平的進(jìn)步，模擬集成電路設(shè)計(jì)也得到快速發(fā)展。在眾多模擬電路中，帶隙基準(zhǔn)源是其設(shè)計(jì)中不可或缺的一個(gè)單元模塊，它為系統(tǒng)提供直流參考電壓。而在集成電路中由于電路功率較大，聚集的熱量使電路的溫度升高，因此采用合適的過溫保護(hù)電路保證電路正常工作。

2 電路的實(shí)現(xiàn)與分析

本文的帶隙基準(zhǔn)及過溫保護(hù)電路如圖1所示。主要包括三個(gè)部分：?jiǎn)?dòng)電路、帶隙基準(zhǔn)核心電路、過溫保護(hù)電路。

2.1 啟動(dòng)電路

啟動(dòng)電路在電源上電時(shí)能驅(qū)使電路擺脫簡(jiǎn)并偏置點(diǎn)。當(dāng)電路上電初始，電路處于簡(jiǎn)并偏置點(diǎn)狀態(tài)，輸出電壓為零，此時(shí)Vref通過反相器，輸出高電平使MN1管導(dǎo)通，對(duì)電容C充電，迅速提高M(jìn)P2、MP5～MP7管柵極電位，使電路進(jìn)入正常狀態(tài)。一旦Vref輸出高電平，驅(qū)使MN1管截止，啟動(dòng)電路不工作。

2.2 帶隙基準(zhǔn)核心電路

在帶隙的主體結(jié)構(gòu)中，由于運(yùn)算放大器的作用，該部分在負(fù)反饋下，保持 VA、VB兩點(diǎn)電位近似

相等。

得： （1）

結(jié)合上式和正溫度系數(shù)得：

（2）

進(jìn)而得：

（3）

（4）

由（3）和（4）得：

（5）

由式（5）知，只要適當(dāng)選取R2/R1和n值即可得到與溫度無關(guān)的基準(zhǔn)電壓。

2.3 過溫保護(hù)電路

過溫保護(hù)電路一般利用晶體管的基極-發(fā)射極電壓VBE的負(fù)溫度系數(shù)原理來設(shè)計(jì)，其基極-發(fā)射極電壓為：

（6）

正常情況下，Vout輸出低電平，MN8管導(dǎo)通，此時(shí)結(jié)點(diǎn)F電壓為：

（7）

當(dāng)電路達(dá)到熱關(guān)閉臨界溫度時(shí)，得：

（8）

芯片熱關(guān)斷后，輸出高電平，MN8截止，可得：

（9）

基于以上分析，通過調(diào)節(jié) R5和 R6的值，可以得到需要的溫度門限。

3 仿真結(jié)果

Hspice仿真分析如下：

圖2為基準(zhǔn)電壓隨電源電壓的變化曲線，可以看出，電源電壓在4V～7V時(shí)，其電壓僅變化了6mV。

圖3為基準(zhǔn)溫度掃描仿真，結(jié)果-30℃～120℃內(nèi)輸出電壓變化約為3.7mV，可計(jì)算溫度系數(shù)：

圖4為過溫保護(hù)電路曲線。可以看出，當(dāng)溫度達(dá)到120℃時(shí)，電路輸出高信號(hào)，當(dāng)溫度下降到100℃，輸出低信號(hào)；該電路存在20℃溫度回滯。

4 結(jié)束語

基于帶隙基準(zhǔn)及過溫保護(hù)電路在模擬電路中的廣泛應(yīng)用，本文提出了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高性能帶隙基準(zhǔn)及過溫保護(hù)電路。Hspice仿真表明電路在溫度特性、電源抑制比和過溫保護(hù)等方面具有良好的性能。整個(gè)電路雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但有一定的適用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]倪園婷，鄒建南.一種高精度帶隙基準(zhǔn)設(shè)計(jì)[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，53（6）：903-906.