耗電只有 6μA 的高保真三角波發生器

　　理想的三角波涉及到無限的 d2V/dt2 ，所以高保真三角波應有極寬的帶寬。微功耗電路帶寬相當窄，因此用這種電路產生良好的三角波是有問題的。圖 1所示電路示出了產生三角波的兩種方法。單一比較器電路使用一種張馳振蕩器法以及呈阻容（指數）特性的三角波近似法（圖 1a）。如果你需要更好的線性度，則增加一個積分器就可改進三角波近似法（圖 1b）。這兩種電路都有一個滯后反饋通路，以及一個由 R₃ 和 C₁ 組成的RC反饋通路，或積分器反饋通路。滯后反饋通路不斷改變 RC 積分器的方向，并設定新的目標電壓，而RC 積分器則設定朝新目標變化的速率。這兩種電路都很可靠，得到廣泛應用。

圖1 這些常用的三角波產生方法都有缺點，特別在你的設計需要低功耗工作時更是如此。

　　當你同時需要極低功耗和相當高的工作頻率時，上述兩種電路就有問題了。這種情況需要使用微功耗運算放大器。請考慮一下：比較器每翻轉一次方向，就會通過兩個反饋通路使一個瞬時電流流入或流出運放輸出端。這種情況是可以接受的，只是比較器流入或流出的電流大于運放的總電源電流。結果是：由于運放不能提供所需的瞬時輸出開關電流而產生具有大量的毛刺脈沖的極壞波形。你只要加大電阻器阻值和減小電容器電容值，就可使波形有所改善，但這種改善非常有限，而且電路會增大噪聲，容易受到干擾。
　　不過，請不要灰心，有一種簡單而又廉價的方法可供使用。為什么不采用一個 CMOS 反相器來提供瞬時電流，而讓運放提供精密線性化電流呢？圖 2 示出了這種方法。該電路與圖 1b 所示的電路相同，只是運放不必提供瞬時轉換電流。運放的輸出電流不會在三角波的尖峰明顯改變，而是在電源電流中間值處緩慢地通過零點。在這種經過改進的波形中，工作頻率為280Hz時的總電源電流只有 6.2 μA。

圖2 一個簡單的 CMOS 反相器可提供帶寬很寬的電流，從而大大改善了波形，而對電源電流的影響最小。