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放大器的信號(hào)處理能力有什么區(qū)別?

來源:
2025-04-28
類別:基礎(chǔ)知識(shí)
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文章創(chuàng)建人 拍明芯城

跨導(dǎo)放大器與誤差放大器在信號(hào)處理能力上的區(qū)別主要體現(xiàn)在信號(hào)轉(zhuǎn)換形式、處理模式、精度與穩(wěn)定性、應(yīng)用場景及性能參數(shù)上,具體如下:

  1. 信號(hào)轉(zhuǎn)換形式不同

    • 跨導(dǎo)放大器:輸入信號(hào)為電壓,輸出信號(hào)為電流,增益用跨導(dǎo) gm 表示,單位為西門子(S),即 1S=1A/V。這種電壓到電流的轉(zhuǎn)換能力,使其在電流模式信號(hào)處理中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

    • 誤差放大器:輸入信號(hào)為誤差電壓,輸出信號(hào)為補(bǔ)償電壓,通過放大誤差信號(hào)來驅(qū)動(dòng)后續(xù)電路進(jìn)行調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)反饋控制。

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  1. 信號(hào)處理模式不同

    • 跨導(dǎo)放大器:作為電壓控制電流源(VCCS),直接處理電壓信號(hào)并輸出電流,需外接電阻或電容才能實(shí)現(xiàn)電壓增益,屬于電流模式電路。

    • 誤差放大器:基于負(fù)反饋機(jī)制,對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行電壓模式放大,最終輸出電壓信號(hào)用于系統(tǒng)調(diào)節(jié),屬于電壓模式電路。

  2. 處理精度與穩(wěn)定性不同

    • 跨導(dǎo)放大器:在高頻信號(hào)處理中表現(xiàn)優(yōu)異,但需注意線性度、輸入失調(diào)電壓、共模抑制比(CMRR)等參數(shù)對(duì)精度的影響,需通過工藝優(yōu)化或校準(zhǔn)補(bǔ)償來提升性能。

    • 誤差放大器:通過負(fù)反饋機(jī)制有效抑制干擾與噪聲,提供高輸入阻抗、低噪聲與低失調(diào)電壓的信號(hào)調(diào)理能力,適用于對(duì)穩(wěn)定性要求嚴(yán)苛的工業(yè)控制系統(tǒng)。

  3. 應(yīng)用場景不同

    • 跨導(dǎo)放大器:常用于高頻信號(hào)處理(如GHz級(jí)帶寬的Gm-C濾波器)、電壓控制電路(如壓控振蕩器、自動(dòng)增益控制電路)、電流模式ADC驅(qū)動(dòng)等場景。

    • 誤差放大器:廣泛應(yīng)用于反饋控制系統(tǒng)(如電源管理、線性穩(wěn)壓器)、高精度測(cè)量(如生物電信號(hào)放大、傳感器接口電路)等場景。

  4. 性能參數(shù)側(cè)重點(diǎn)不同

    • 跨導(dǎo)放大器:關(guān)鍵參數(shù)包括跨導(dǎo)增益 gm、線性度、可調(diào)性、輸入電壓范圍、輸出阻抗、負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力、帶寬、相位裕度、容性負(fù)載影響、噪聲、功耗、溫度穩(wěn)定性等。

    • 誤差放大器:關(guān)鍵參數(shù)包括開環(huán)增益、增益帶寬積(GBW)、輸入偏置電流、共模抑制比(CMRR)、電源抑制比(PSRR)、靜態(tài)電流等。


責(zé)任編輯:Pan

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