北部精机比例放大器AMP-A-2-30中国台湾Northman

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放大器是模数转换电路中的一个Z通用、Z重要的的单元。全差分运放是指输入和输出都是差分信号的运放, 与普通的单端输出运放相比有以下几个优点: 输出的电压摆幅较大;较好的抑制共模噪声;更低的噪声;抑制谐波失真的偶数阶项比较好等。因此通常高性能的运放多采用全差分形式。近年来,全差分运放更高的单位增益带宽频率及更大的输出摆幅使得它在高速和低压电路中的应用更加广泛。随着日益增加的数据转换率, 高速的模数转换器需求越来越广泛, 而高速模数转换器需要高增益和高单位增益带宽运放来满足系统精度和快速建立的需要。速度和精度是模拟电路两个Z重要的性能指标,然而,这两者的要求是互相制约、互为矛盾的。所以同时满足这两方面的要求是困难的。折叠共源共栅技术可以较成功地解决这一难题, 这种结构的运放具有较高的开环增益及很高的单位增益带宽。全差分运放的缺点是它外部反馈环的共模环路增益很小, 输出共模电平不能精确确定,因此,一般情况下需加共模反馈电路 。

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运放结构的选择

运算放大器的结构重要有三种:(a) 简单两级运放,(b)折叠共源共栅,(c)共源共栅,如图1 的前级所示。本次设计的运算放大器的设计指标要求差分输出幅度为±4V, 即输出端的所有NMOS 管的VDSAT,N 之和小于0.5V,输出端的所有PMOS 管的VDSAT,P 之和也必须小于0.5V 。

主运放结构

该运算放大器存在两级:(1)Cascode 级增大直流增益(M1-M8)；(2)、共源放大器(M9-M12) 。

共模负反馈

对于全差分运放, 为了稳定输出共模电压,应加入共模负反馈电路。在设计输出平衡的全差分运算放大器的时候,必须考虑到以下几点:共模负反馈的开环直流增益要求足够大,能够于差分开环直流增益相当;共模负反馈的单位增益带宽也要求足够大,接近差分单位增益带宽;为了确保共模负反馈的稳定, 一般情况下要求进行共模回路补偿;共模信号监测器要求具有很好的线性特性;共模负反馈与差模信号无关, 即使差模信号通路是关断的 。

该运算放大采用连续时间方式来实现共模负反馈功能。

该结构共用了共模放大器和差模放大器的输入级中电流镜及输出负载。这样,一方面降低了功耗; 另一方面保证共模放大器与差模放大器在交流特性上保持*。因为共模放大器的输出级与差模放大器的输出级可以*共用,电容补偿电路也一样。只要差模放大器频率特性是稳定的,则共模负反馈也是稳定的。这种共模负反馈电路使得全差分运算放大器可以像单端输出的运算放大器一样设计, 而不用考虑共模负反馈电路对全差分放大器的影响 。

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往事像天上的繁星，数不胜数，哪一颗Z耀眼，就数我学的那件事了。
　　记得那年暑假，我周边的人都学会了，就连我的小表妹也学会了，而且溜得十分优美、轻盈，就像一只翩翩起舞的小燕子。于是，我也下定决心学。说学就学，我和妈妈走进场，只见里面人声鼎沸，她们来回穿梭，有的像在跳优美的芭蕾，我迫不及待开始了。我信心十足地穿上溜，战战兢兢地站起来，刚想挪出脚步，没想到，一个踉跄，差点摔了个四脚朝天，刚开始学，溜鞋就我了我个下马威。我坐在地上，疼得我咬牙切齿。我举目四望，只见他们弯着腰，滑得轻松自如。我的“三分钟热度”又来了。我小心翼翼地站起来，慢慢地挪动脚步，自我感觉很好，便放心地大步溜了起来，我越溜越顺畅，心里美滋滋的，仿佛灌了蜜似的，心里想：原来这么简单啊！哈哈！就在这时，有个人从对面溜了过来，我措手不及，吓得我摔了个“狗啃泥”，疼得我直喊：“哎哟”妈妈见到我这副糗样，连忙走过来，扶着我，说：“孩子，没事吧！”我嘀咕了一句：“不想学了。”妈妈立即阻止我，语重心长地说：“孩子，要知道，人生路上没有谁能一帆风顺，不经历风雨怎能见彩虹！”听了妈妈的一番话，我的心潮又澎湃起来了。我双手一掂，双脚一撑，站了起来，扶着栏杆，小心翼翼地挪动脚步，可这时那双鞋像千斤重的巨石，拖着我脚。我不能放弃追求，要迎难而上。我已经放快速度了，开始自我。不知不觉已经滑到了场*，我的身体好像跟我作对似地，浑身上下不停地抖着。我慢慢地溜呀溜，一不留神，双脚一腾空，“趴—”地一声，嘴里喊着：“哇，头上有好多星星啊！”我的心“咔嚓”地又碎了一半，心想：不行，我不能就这么放弃，妈妈说过‘不经历风雨，怎能见彩虹呢’。于是，我拍拍屁股，揉揉大腿，站了起来。就这样滑了又跌，跌了又滑……可我仍然坚持下去，因为我心里一股坚持的力量支撑着我，使我不被哪一股风击倒。
　　回家的路上，路边的花花草草在微风吹拂下轻轻摆动，好像在向我招手，为我喝彩，因为我懂得了：“不经历风雨，怎能见彩虹”让我尝到了成功的滋味，成长的快乐！

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光纤放大器不但可对光信号进行直接放大，同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能，是新一代 光纤通信系统中*的关键器件；由于这项技术不仅解决了衰减对光 网络传输速率与距离的限制，更重要的是它开创了1550nm 频段的波分复用，从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用（WDM）、 密集波分复用（DWDM）、全光传输、光孤子传输等成为现实，是光纤通信发展*的一个划时代的里程碑。在目前实用化的光纤放大器中主要有 掺铒光纤放（EDFA）、 半导体光放大器（SOA）和光纤 拉曼放大器（FRA）等，其中掺铒光纤放大器以其优越的性能现已广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统、接入网、光纤CATV网、军用系统（雷达多路数据复接、数据传输、制导等）等领域，作为功率放大器、中继放大器和前置放大器。

光纤放大器一般都由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成。目前光纤放大器主要有掺铒光纤放大器、半导体光放大器和光纤拉曼放大器三种，根据其在 光纤网络中的应用，光纤放大器主要有三种不同的用途：在发射机侧用作功率放大器以提高发射机的功率；在接收机之前作光预放大器以极大地提高光接收机的灵敏度；在光纤传输线路中作中继放大器以补偿光纤传输损耗，延长传输距离。