ATOS放大器(qi)

　　ATOS放大器(qi)可(ke)增(zeng)加信(xin)號(hao)幅度(du)或功(gong)率(lv)的裝(zhuang)置，它是(shi)自(zi)動(dong)化技(ji)術工具中處理(li)信(xin)號(hao)的重(zhong)要元(yuan)件。放大器(qi)的放大作(zuo)用(yong)是(shi)用(yong)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)控(kong)制能(neng)源(yuan)來(lai)實(shi)現(xian)的，放大所(suo)需(xu)功(gong)耗(hao)由能(neng)源(yuan)提供(gong)。它的設(she)計的過(guo)程是(shi)怎(zen)麽(me)樣的，我們(men)做(zuo)壹(yi)個(ge)詳(xiang)細(xi)的探(tan)討？

　　運算放大器(qi)是(shi)模(mo)數轉換(huan)電(dian)路(lu)中(zhong)的壹(yi)個(ge)通(tong)用(yong)、重(zhong)要的的單元(yuan)。全(quan)差分(fen)運放是(shi)指(zhi)輸(shu)入(ru)和(he)輸(shu)出都是(shi)差分(fen)信(xin)號(hao)的運放，與普通(tong)的單端輸(shu)出運放相(xiang)比有以下(xia)幾個優(you)點(dian)：輸(shu)出的電(dian)壓(ya)擺(bai)幅較(jiao)大；較(jiao)好(hao)的抑(yi)制共模(mo)噪聲；更(geng)低(di)的噪(zao)聲(sheng)；抑制諧(xie)波失(shi)真(zhen)的偶數階(jie)項比較(jiao)好(hao)等。因(yin)此通(tong)常高性能(neng)的運放多(duo)采用(yong)全(quan)差分(fen)形(xing)式。近年(nian)來(lai)，全(quan)差分(fen)運放更(geng)高的單位(wei)增(zeng)益帶寬(kuan)頻(pin)率(lv)及更(geng)大的輸(shu)出擺(bai)幅使得它在高速(su)和(he)低(di)壓(ya)電(dian)路(lu)中(zhong)的應(ying)用(yong)更(geng)加(jia)廣(guang)泛(fan)。隨著(zhe)日(ri)益增加(jia)的數據(ju)轉換(huan)率(lv)，高速(su)的模(mo)數轉換(huan)器需(xu)求越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan)，而高速(su)模(mo)數轉換(huan)器需(xu)要高增(zeng)益和(he)高單位(wei)增(zeng)益帶寬(kuan)運放來(lai)滿(man)足(zu)系統精度(du)和(he)快(kuai)速(su)建(jian)立的需(xu)要。速度(du)和(he)精度(du)是(shi)模(mo)擬電(dian)路(lu)兩(liang)個(ge)重(zhong)要的性能(neng)指(zhi)標(biao)，然(ran)而，這兩(liang)者(zhe)的要求是(shi)互(hu)相(xiang)制約(yue)、互(hu)為(wei)矛盾的。所(suo)以同(tong)時滿(man)足(zu)這兩(liang)方(fang)面(mian)的要求是(shi)困(kun)難的。折(zhe)疊(die)共源(yuan)共柵(zha)技術(shu)可以較(jiao)成功(gong)地(di)解決這壹難題(ti)，這種(zhong)結(jie)構(gou)的運放具(ju)有較(jiao)高的開環(huan)增益及很(hen)高的單位(wei)增(zeng)益帶寬(kuan)。全(quan)差分(fen)運放的缺(que)點(dian)是(shi)它外(wai)部反(fan)饋(kui)環(huan)的共模(mo)環(huan)路增益很小(xiao)，輸(shu)出共模(mo)電(dian)平不能(neng)精確確定，因(yin)此，壹(yi)般情況下(xia)需(xu)加共模(mo)反饋電(dian)路(lu)。

　　ATOS放大器(qi)基(ji)本結(jie)構(gou)：

　　輸(shu)入(ru)待測信(xin)號(hao)，經(jing)放大和(he)帶通(tong)濾(lv)波後(hou)與參考信(xin)號(hao)共同輸(shu)入(ru)乘(cheng)法(fa)器(qi)得到的結(jie)果再(zai)通(tong)過低(di)通(tong)濾(lv)波器(qi)濾(lv)波後(hou)輸(shu)出。

　　原理(li)：

　　鎖(suo)相(xiang)放大器(qi)實(shi)際(ji)上是(shi)壹(yi)個(ge)模(mo)擬的傅(fu)立葉(ye)變(bian)換器，鎖(suo)相(xiang)放大器(qi)的輸(shu)出是(shi)壹(yi)個(ge)直流電(dian)壓(ya)，正(zheng)比於(yu)是(shi)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)中(zhong)某壹特定頻(pin)率(lv)（參數輸(shu)入(ru)頻(pin)率(lv)）的信(xin)號(hao)幅值(zhi)。而輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)中(zhong)的其(qi)他(ta)頻(pin)率(lv)成分(fen)將(jiang)不能(neng)對(dui)輸(shu)出電(dian)壓(ya)構(gou)成任(ren)何(he)貢(gong)獻。

　　兩(liang)個(ge)正(zheng)弦信(xin)號(hao)，頻(pin)率(lv)都為1Hz，有(you)90度(du)相(xiang)位差，用(yong)乘法(fa)器(qi)相乘(cheng)得到的結(jie)果是(shi)壹(yi)個(ge)有直流(liu)偏(pian)量(liang)的正(zheng)弦信(xin)號(hao)。

　　如(ru)果是(shi)壹(yi)個(ge)1Hz和(he)壹(yi)個(ge)1.1Hz的信(xin)號(hao)相(xiang)乘(cheng)，用(yong)乘法(fa)器(qi)相乘(cheng)得到的結(jie)果是(shi)輪(lun)廓為(wei)正(zheng)弦的調(tiao)制信(xin)號(hao)，直(zhi)流(liu)偏(pian)量(liang)為(wei)0。

　　只有與參考信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)**的信(xin)號(hao)才能(neng)在乘(cheng)法(fa)器(qi)輸(shu)出端得到直流偏(pian)量(liang)，其(qi)他(ta)信(xin)號(hao)在輸(shu)出端都(dou)是(shi)交(jiao)流(liu)信(xin)號(hao)。如(ru)果在乘(cheng)法(fa)器(qi)的輸(shu)出端加(jia)壹個(ge)低通(tong)濾(lv)波器(qi)，那(na)麽(me)所有的交(jiao)流(liu)信(xin)號(hao)分(fen)量(liang)全(quan)部(bu)被(bei)濾(lv)掉，剩(sheng)下的直(zhi)流(liu)分(fen)量(liang)就(jiu)只(zhi)是(shi)正(zheng)比於(yu)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)中(zhong)的特定頻(pin)率(lv)的信(xin)號(hao)分(fen)量(liang)的幅值(zhi)。

　　ATOS放大器(qi)用(yong)途：

　　主(zhu)要用(yong)於檢(jian)測信(xin)噪(zao)比(bi)很(hen)低(di)的微弱信(xin)號(hao)。即使有(you)用(yong)的信(xin)號(hao)被(bei)淹沒在噪(zao)聲(sheng)信(xin)號(hao)裏面(mian)，即使噪(zao)聲(sheng)信(xin)號(hao)比(bi)有(you)用(yong)的信(xin)號(hao)大很(hen)多(duo)，只要知(zhi)道(dao)有(you)用(yong)的信(xin)號(hao)的頻(pin)率(lv)值，就(jiu)能(neng)準(zhun)確地(di)測量(liang)出這個信(xin)號(hao)的幅值(zhi)。