集成运放的非线性失真分析及电路应用

文章摘要：2．2 AD8062电路实现和应用 www.88dzw.com AD8062的差分放大电路连接方式2中，隔直电容可以有效减小输入到反相端的直流电压，同时通过交流有用信号，这样就减小了集成运放的输入共模电压，保持了差分电路在静态工作点的较大线性范围，差分对管的输出电流能够线性跟随输入信号变化。隔直电容的加入除了对低频信号有些影响外，输入集成运放的差模电压能够高效传输给A／D变换器。在设计的ISM频段定位系统时，使用基带扫频信号最低频率为100 kHz，这样就能最大程度地降低隔直电容对低频信号的影响。优化电路的特性频谱特性如图4和图5所示。 连接方式2与方式1的频率输入条件相同，在

集成运放的非线性失真分析及电路应用,标签：电源电路,电路设计,http://www.88dzw.com
2．2 AD8062电路实现和应用

   

www.88dzw.com
    AD8062的差分放大电路连接方式2中，隔直电容可以有效减小输入到反相端的直流电压，同时通过交流有用信号，这样就减小了集成运放的输入共模电压，保持了差分电路在静态工作点的较大线性范围，差分对管的输出电流能够线性跟随输入信号变化。隔直电容的加入除了对低频信号有些影响外，输入集成运放的差模电压能够高效传输给A／D变换器。在设计的ISM频段定位系统时，使用基带扫频信号最低频率为100 kHz，这样就能最大程度地降低隔直电容对低频信号的影响。优化电路的特性频谱特性如图4和图5所示。

    连接方式2与方式1的频率输入条件相同，在输入单频信号功率为-28 dBm时，优化电路的集成运放增益大于11 dB，并且对带外噪声有了更大的抑制作用，信噪比也比连接方式1提高了1 dB。在输入单频信号功率为-12 dBm时，由于共模输入电压的减小，使得AD8062能够工作在线性范围，各次谐波功率均小于-45 dBc，输出信号功率也有了4 dB提高。优化电路成功地完成了在射频接收前端的试验测试，能够为后端电路检测信号提供较大的信号功率。而满足A／D采样门限要求。
    同时，在ISM频段定位系统整体测试中，AD8062的使用能够使得接收射频前端达到接收机灵敏度的要求，信号处理部分能够正确捕获定位数据。在试验调试中发现，双集成运放AD8062的I／Q两路输入信号功率不能有太大的偏差，否则，电路不能正常工作。在设计的定位系统射频前端电路中，采用正交下变频器AD8347的I／Q两路信号输出功率偏差较小，AD8062能够满足设计要求。

3 结语
    通过对集成运放连接电路的非线性分析，找到了AD8062产生谐波失真的原因，并且优化设计了新的电路连接方式。这种优化电路设计在不改变集成运放增益的前提下，使接收射频前端的灵敏度提高了1 dB，大大提高了整个系统的动态范围，并且能够保证接收机在大信号输入时的谐波失真小于-50 dBc。在ISM频段定位系统的设计中，优化设计电路输出信号信噪比和功率大小均能满足A／D的采样要求，能够为后端定位检测算法提供相关数据。在不同条件和不同电路的设计系统中。集成运放的应用同样会出现非线性失真问题，上述集成运放的非线性分析方法具有一定的参考价值。

www.88dzw.com在下面的电路设计中，AD8062采用单电源3．3 V供电方式，输入端使用的是I／Q两路正交信号，用于测试的输入信号是单频信号，输入信号功率范围为-28～-12 dBm，信道带宽5 MHz。集成运放的电路设计应用在ISM频段定位系统的接收射频前端电路，在AD8347对I／Q正交射频信号下变频后，对基带信号进行放大输出。AD8062差分放大采用的是双端输入单端输出的方式，I／Q两路双极性信号经集成运放合并后传输给A／D变换器进行采样。当接收信号为跳频信号时，AD8062电压的变化速率很快，能够即时跟随阶跃电压的变化。最初的设计采用图1(a)所示的电路连接方式，其中设计的MIMO系统接收射频前端曾有应用，在MIMO系统中采用的是单电源5 V供电方式，输入信号频率范围为0～5 MHz，功率为-12 dBm。上述条件下，放大器的功率增益为11 dB，信号输出的谐波失真小于-40 dBc，满足接收机灵敏度和后端A／D采样的要求。然而，AD8062的连接方式直接用于3．3 V单电源，当输入信号频率为1 MHz时，电路的输出特性如图2和图3所示。

上一页  [1] [2] [3]  下一页