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1、!!!!##第卷第期《微电子学》∀∃%二!&∋∋&月(允,)∗∗+,−∃、.&∋∋年#./一采样保持放大器0亚1夏时义,、〔电子工业部第2所研究所四川重庆3334一2闭环结构的高精度采样保持放大器“一”在采样保持放大器564中介绍了开。环结构的/78放大器其中采用了二极管桥式开关和用以辅助开关给保持电容器充、放电的电流提升器。这种结构的优点是速度快,,因而。但误差源多精度难以提高影响器件精图&闭环结构的/78放大器电路,、、噪、度的除了结构因素外还有失调失真声、、。&=,带宽开关电荷注入开关馈通等精度与速54开关Φ接在?负端正端
2、接地时它,、。,。度是相互制约的速度要求高精度要受限是虚地该点与输入信号大小无关,=高精度通常指在规定的时间内保持输出误差524放大器?能够给保持电容器.提∃。。,。,小于&位的7昭9本文介绍采用闭环结供大的充电电流?输出电流6和.决定。构使器件误差小于&位∃72:;9的高精度了压摆率召<一。这,采样保持放大器是一种单片6.适合数;<一普5∃4字音频应用。图示出了输入放大器分段线性的转换特2!&高精度采样一保持放大器基本结构。,=性?的最大输出电流。高精度/78放大器常采用闭环结构可3,二,&·伪&ΓΗΙ54、=、>实用的电路由带反馈网络
3、<.<的宽带,二,,,。,式中Η是?的跨导矶为?的有效差模范,运放?和具有≅ΑΒΧ输入的超低失真放大器。,=围把54式代入5&4式得=。?组成5图&4。。Η,ϑ!Ι,Κ二二二=Λ∃+54这种电路的优点有Μ’+二&,∃而Η7Μ等于整个系统的单位增益交越频率5∃4系统通过对?增益调整能改善音频—。,=,。。所以最终结果为带高端的整体性能包括失调和失真,·,5防54利用ΔΕ结二极管作开关外围电路;<一。Ι524幼。。压摆率/<随Α或5和4、而增加简单而且误差源少=收稿日期&∋∋一3Ν一3&在输入跨导放大级中大都采用了传输频率低,的横向Σ这些晶体管
4、会引起额外ΕΔ晶体管。=,而不希望的时间常数几从而导致频率在,。,靠近单位增益带宽时额外下滑在图。=川,。用虚线示出厂频率下滑情况−宝种频宁补续),方法可获得;(8带宽对一般Φ78应用是不够的。2!宽带频率补偿技术采用密勒尔积分器频率补偿技术不能满图放大器月」的理想化特性,。足宽、带要求必须采用新的频率补偿方担这,为达到&位精度并环增益在整个音频带必种宽带频率补偿技术的基本结构示卜图2。,,须保持稳定在要求的放大器带宽范围内总5Π4它由电压放大器?和带有负载为<∃的一二级下滑Ε。。Μ=开环增益5,##ΟΟ4是需要的在反馈跨导级外组成用内部电
5、容器来获得频点附。=近把二级下滑变为一级下滑可得到一个率补偿该电路的工作原理说明如下在低频一稳定的系统。时电容器的影响忽略不讨,这口寸失得最大增。··6。,2!采用密勒尔5(川∗,4积分器的频率补偿益?−外Ο5∃5?是月的直流增益4随着,,!。=;78放大器随用途不同要求带宽也不频率的增加电容.短路跨导级外放大器一样,一般都需要频。?>。率补偿以增加带宽频率的输出信号直接加到输出端用此方法在补偿方法很多。图5Π4示出了在两级放大器高频时获得了一阶响应。整个电路单位增益。!电路中标准的频率补偿方法它由跨导放大带宽依赖于放大器?ϑ的最大带宽。注意
6、?器级和密勒尔积分器组成。其输出与输入的输出信号的相位和跨导放大级的输出信号相=。、,关系为位是相同的由于?输出阻抗低用电容价。·Ρ。竺止!一卫一作反馈元件的跨导放大级弧中不会发生不Χ。=。Ρ<ΤϑΘ尸ϑΘ只盛口如夕‘“、∃Ο州执≅、二?Ο(Ρ儿呼为仁Υ4匕!5Π4图密勒积分补偿技术‘!25Π4图觅带频率补偿技术5Υ4干卜偿放大器的频率响应5Υ4精密衬偿后放大器的频扣响应。&稳定性问题图Φ5Υ4表示经过精密补偿过图示出了宽带运算放大器的信号幅度的一阶频率响应。和相位随频率变化的情况。幅度曲线扭曲是=由于Σ该放大器的传递函数具有如下形式横向Δ
7、Ε晶体管传输频率低和容性前馈>。·。Ρ,。氏通夕<5∃十咫7夕4补。瑞一54偿传输频率高的共同作用结果选择这样一&3丁&∃!Μ=5∃十尸滋45ς十尸几4。,=,,,,。高的频率避免了因频率补偿元件不精确在式中Ω∃7ΟΟ为?的单位增益带宽当,不Ρ6。=,。放大器脉冲响应中慢速稳定的那些成份.一如?时获得精密补偿这时传递函数。过在;78应用上它对整体性能影响极小≅≅护、!丫变为、,∃##Ρ。Ι?Η<5Ν4。:=Ι∃Θ尸月Μ?5Ξ94一3,实际上使用电容量ΦΩ&ΦΔΑ可获得&3一3,。&3(8)而且具有大的相位裕度失真带宽ΦΨ(呀6)&3大的原
8、因是由干跨导放大级输出端非线性电Τ一,4存在Φ3Ω&33容5集电极衬底这个非线性电容与仇),Ο5(∃∃4一起在高频时形成分