集成運放的非線性失真分析及電路應用
AD8062的差分放大電路連接方式2中,隔直電容可以有效減小輸入到反相端的直流電壓,同時通過交流有用信號,這樣就減小了集成運放的輸入共模電壓,保持了差分電路在靜態工作點的較大線性范圍,差分對管的輸出電流能夠線性跟隨輸入信號變化。隔直電容的加入除了對低頻信號有些影響外,輸入集成運放的差模電壓能夠高效傳輸給A/D變換器。在設計的ISM頻段定位系統時,使用基帶掃頻信號最低頻率為100 kHz,這樣就能最大程度地降低隔直電容對低頻信號的影響。優化電路的特性頻譜特性如圖4和圖5所示。本文引用地址:http://www.104case.com/article/180818.htm
連接方式2與方式1的頻率輸入條件相同,在輸入單頻信號功率為-28 dBm時,優化電路的集成運放增益大于11 dB,并且對帶外噪聲有了更大的抑制作用,信噪比也比連接方式1提高了1 dB。在輸入單頻信號功率為-12 dBm時,由于共模輸入電壓的減小,使得AD8062能夠工作在線性范圍,各次諧波功率均小于-45 dBc,輸出信號功率也有了4 dB提高。優化電路成功地完成了在射頻接收前端的試驗測試,能夠為后端電路檢測信號提供較大的信號功率。而滿足A/D采樣門限要求。
同時,在ISM頻段定位系統整體測試中,AD8062的使用能夠使得接收射頻前端達到接收機靈敏度的要求,信號處理部分能夠正確捕獲定位數據。在試驗調試中發現,雙集成運放AD8062的I/Q兩路輸入信號功率不能有太大的偏差,否則,電路不能正常工作。在設計的定位系統射頻前端電路中,采用正交下變頻器AD8347的I/Q兩路信號輸出功率偏差較小,AD8062能夠滿足設計要求。
3 結語
通過對集成運放連接電路的非線性分析,找到了AD8062產生諧波失真的原因,并且優化設計了新的電路連接方式。這種優化電路設計在不改變集成運放增益的前提下,使接收射頻前端的靈敏度提高了1 dB,大大提高了整個系統的動態范圍,并且能夠保證接收機在大信號輸入時的諧波失真小于-50 dBc。在ISM頻段定位系統的設計中,優化設計電路輸出信號信噪比和功率大小均能滿足A/D的采樣要求,能夠為后端定位檢測算法提供相關數據。在不同條件和不同電路的設計系統中。集成運放的應用同樣會出現非線性失真問題,上述集成運放的非線性分析方法具有一定的參考價值。
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