《電子技術(shù)應(yīng)用》
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用電阻設(shè)定增益的單端至差分轉(zhuǎn)換器
摘要: 很多應(yīng)用都需要差分信號,,以獲得較高的信噪比,,提高對共模噪聲的抑制能力,并獲得較低的二次諧波失真,,例如驅(qū)動調(diào)制解調(diào)器ADC、通過雙絞線電纜傳輸信號,以及高保真音頻信號的調(diào)整等,。這就要求有一種可以將單端信號轉(zhuǎn)換為差分信號的電路,即單端-差分轉(zhuǎn)換器,。
Abstract:
Key words :

很多應(yīng)用都需要差分信號,,以獲得較高的信噪比,提高對共模噪聲的抑制能力,,并獲得較低的二次諧波失真,,例如驅(qū)動調(diào)制解調(diào)器ADC、通過雙絞線電纜傳輸信號,,以及高保真音頻信號的調(diào)整等,。這就要求有一種可以將單端信號轉(zhuǎn)換為差分信號的電路,即單端-差分轉(zhuǎn)換器,。

  對很多應(yīng)用而言,,AD8476內(nèi)置的小功率全差分精密放大器就足夠完成單端-差分的轉(zhuǎn)換功能。但對于需要更高性能的應(yīng)用,,可以將一只OP1177精密運放與AD8476相級聯(lián),,如圖所示。這種單端-差分轉(zhuǎn)換器有高的輸入阻抗、(最大)2nA輸入偏移電流及相對輸入端的(最大)60μV偏移電壓和(最大)0.7μV/℃電壓偏移,。

調(diào)節(jié)R F與R G的比值,,就可以設(shè)定這個單端-差分轉(zhuǎn)換器

圖1 : 調(diào)節(jié)R F與R G的比值,就可以設(shè)定這個單端-差分轉(zhuǎn)換器,。

  圖1中電路是一種雙放大器反饋結(jié)構(gòu),,其中運放決定了電路的精度以及噪聲性能,而差分放大器則扮演了單端-差分轉(zhuǎn)換功能,。這個反饋結(jié)構(gòu)抑制了AD8476的誤差,,包括噪聲、失真,、偏移,、漂移,它用運放的大開環(huán)增益替代了AD8476內(nèi)部的運放反饋回路,。本質(zhì)上,,這個結(jié)構(gòu)是采用運放針對輸入端的開環(huán)增益,衰減了AD8476的誤差,。

  圖中的外接電阻R F和R G設(shè)定單端-差分放大器的增益,,即

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  與任何反饋連接相同,必須非常注意確保系統(tǒng)的穩(wěn)定,。OP1177與AD8476的級聯(lián)構(gòu)成了一個組合式差分輸出運放,,其開環(huán)增益是OP1177開環(huán)增益與AD8476閉環(huán)增益的乘積。因此,,AD8476的閉環(huán)帶寬為OP1177的開環(huán)增益加了一極,。為確保穩(wěn)定性,AD8476的帶寬應(yīng)高于OP1177的單位增益頻率,。當(dāng)電路的閉環(huán)增益大于2時,,這個要求可以放松,因為電阻反饋

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  帶寬方程1/ 2系數(shù)的原因是:電路的輸出是按單端反饋,,而不是差分式,。因此,電路的反饋系數(shù)與帶寬都要減半,。

  如果這個減少的帶寬小于差分放大器的閉環(huán)帶寬,,則電路就會穩(wěn)定。這種帶寬限制技巧也可以將RG開路,,從而獲得2的增益,。

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