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ATOS放大器

简要描述:

ATOS放大器可增加信号幅度或功率的装置,它是自动化技术工具中处理信号的重要元件。

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  ATOS放大器可增加信号幅度或功率的装置,它是自动化技术工具中处理信号的重要元件。放大器的放大作用是用输入信号控制能源来实现的,放大所需功耗由能源提供。它的设计的过程是怎么样的,我们做一个详细的探讨?
  运算放大器是模数转换电路中的一个通用、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最重要的性能指标,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。
  ATOS放大器基本结构:
  输入待测信号,经放大和带通滤波后与参考信号共同输入乘法器得到的结果再通过低通滤波器滤波后输出。
  原理:
  锁相放大器实际上是一个模拟的傅立叶变换器,锁相放大器的输出是一个直流电压,正比于是输入信号中某一特定频率(参数输入频率)的信号幅值。而输入信号中的其他频率成分将不能对输出电压构成任何贡献。
  两个正弦信号,频率都为1Hz,有90度相位差,用乘法器相乘得到的结果是一个有直流偏量的正弦信号。
  如果是一个1Hz和一个1.1Hz的信号相乘,用乘法器相乘得到的结果是轮廓为正弦的调制信号,直流偏量为0。
  只有与参考信号频率完全一致的信号才能在乘法器输出端得到直流偏量,其他信号在输出端都是交流信号。如果在乘法器的输出端加一个低通滤波器,那么所有的交流信号分量全部被滤掉,剩下的直流分量就只是正比于输入信号中的特定频率的信号分量的幅值。
  ATOS放大器用途:
  主要用于检测信噪比很低的微弱信号。即使有用的信号被淹没在噪声信号里面,即使噪声信号比有用的信号大很多,只要知道有用的信号的频率值,就能准确地测量出这个信号的幅值。

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