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放大器是能把輸入訊號的電壓或功率放大的裝置，由電子管或晶體管、電源變壓器和其他電器元件組成。用在通訊、廣播、雷達、電視、自動控制等各種裝置中。增加信號幅度或功率的裝置，它是自動化技術工具中處理信號的重要元件。放大器的放大作用是用輸入信號控制能源來實現的，放大所需功耗由能源提供。對于線性放大器，輸出就是輸入信號的復現和增強。對于非線性放大器，輸出則與輸入信號成一定函數關系。放大器按所處理信號物理量分為機械放大器、機電放大器放大器、電子放大器、液動放大器和氣動放大器等，其中用得較廣泛的是電子放大器。隨著射流技術(見射流元件)的推廣，液動或氣動放大器的應用也逐漸增多。電子放大器又按所用有源器件分為真空管放大器、晶體管放大器、固體放大器和磁放大器，其中又以晶體管放大器應用較廣。在自動化儀表中晶體管放大器常用于信號的電壓放大和電流放大，主要形式有單端放大和推挽放大。此外，還常用于阻抗匹配、隔離、電流-電壓轉換、電荷-電壓轉換(如電荷放大器)以及利用放大器實現輸出與輸入之間的一定函數關系(如運算放大器)。

光纖放大器不但可對光信號進行直接放大，同時還具有實時、高增益、寬帶、在線、低噪聲、低損耗的全光放大功能，是新一代光纖通信系統(tǒng)中*的關鍵器件;由于這項技術不僅解決了衰減對光網絡傳輸速率與距離的限制，更重要的是它開創(chuàng)了1550nm頻段的波分復用，從而將使超高速、超大容量、超長距離的波分復用(WDM)、密集波分復用(DWDM)、全光傳輸、光孤子傳輸等成為現實，是光纖通信發(fā)展*的一個劃時代的里程碑。在目前實用化的光纖放大器中主要有摻鉺光纖放大器(EDFA)、半導體光放大器(SOA)和光纖拉曼放大器(FRA)等，其中摻鉺光纖放大器以其*的性能現已廣泛應用于長距離、大容量、高速率的光纖通信系統(tǒng)、接入網、光纖CATV網、軍系統(tǒng)(雷達多路數據復接、數據傳輸、制導等)等領域，作為功率放大器、中繼放大器和前置放大器。

光纖放大器一般都由增益介質、泵浦光和輸入輸出耦合結構組成。目前光纖放大器主要有摻鉺光纖放大器、半導體光放大器和光纖拉曼放大器三種，根據其在光纖網絡中的應用，光纖放大器主要有三種不同的用途:在發(fā)射機側用作功率放大器以提高發(fā)射機的功率;在接收機之前作光預放大器以極大地提高光接收機的靈敏度;在光纖傳輸線路中作中繼放大器以補償光纖傳輸損耗，延長傳輸距離。

運算放大器是模數轉換電路中的一個較通用、重要的的單元。全差分運放是指輸入和輸出都是差分信號的運放, 與普通的單端輸出運放相比有以下幾個優(yōu)點: 輸出的電壓擺幅較大;較好的抑制共模噪聲;更低的噪聲;抑制諧波失真的偶數階項比較好等。因此通常高性能的運放多采用全差分形式。近年來,全差分運放更高的單位增益帶寬頻率及更大的輸出擺幅使得它在高速和低壓電路中的應用更加廣泛。隨著日益增加的數據轉換率, 高速的模數轉換器需求越來越廣泛, 而高速模數轉換器需要高增益和高單位增益帶寬運放來滿足系統(tǒng)精度和快速建立的需要。速度和精度是模擬電路兩個重要的性能指標,然而,這兩者的要求是互相制約、互為矛盾的。所以同時滿足這兩方面的要求是困難的。折疊共源共柵技術可以較成功地解決這一難題, 這種結構的運放具有較高的開環(huán)增益及很高的單位增益帶寬。全差分運放的缺點是它外部反饋環(huán)的共模環(huán)路增益很小, 輸出共模電平不能精確確定,因此,一般情況下需加共模反饋電路。

運放結構的選擇

運算放大器的結構重要有三種:(a) 簡單兩級運放,(b)折疊共源共柵,(c)共源共柵,如圖1 的前級所示。本次設計的運算放大器的設計指標要求差分輸出幅度為±4V, 即輸出端的所有NMOS 管的VDSAT,N 之和小于0.5V,輸出端的所有PMOS 管的VDSAT,P 之和也必須小于0.5V。

主運放結構

該運算放大器存在兩級:(1)Cascode 級增大直流增益(M1-M8);(2)、共源放大器(M9-M12)。

共模負反饋

對于全差分運放, 為了穩(wěn)定輸出共模電壓,應加入共模負反饋電路。在設計輸出平衡的全差分運算放大器的時候,必須考慮到以下幾點:共模負反饋的開環(huán)直流增益要求足夠大,能夠于差分開環(huán)直流增益相當;共模負反饋的單位增益帶寬也要求足夠大,接近差分單位增益帶寬;為了確保共模負反饋的穩(wěn)定, 一般情況下要求進行共模回路補償;共模信號監(jiān)測器要求具有很好的線性特性;共模負反饋與差模信號無關, 即使差模信號通路是關斷的。

該運算放大采用連續(xù)時間方式來實現共模負反饋功能。

該結構共用了共模放大器和差模放大器的輸入級中電流鏡及輸出負載。這樣,一方面降低了功耗; 另一方面保證共模放大器與差模放大器在交流特性上保持*。因為共模放大器的輸出級與差模放大器的輸出級可以*共用,電容補償電路也一樣。只要差模放大器頻率特性是穩(wěn)定的,則共模負反饋也是穩(wěn)定的。這種共模負反饋電路使得全差分運算放大器可以像單端輸出的運算放大器一樣設計, 而不用考慮共模負反饋電路對全差分放大器的影響。

電壓偏置電路:寬擺幅電流

在共源共柵輸入級中需要三個電壓偏置,為了使得輸入級的動態(tài)范圍大一些,寬擺幅電流源來產生所需要的三個偏置電壓。

VAHLE 電纜 166238 AL-IFKA2.5PH1-6.3 
HYDAC 濾芯 0990D010BH4HC 
E+L 備件 AG2691 NR：229098 
Hydronaut 備件 CP381.1-3XR024/OH 
VAHLE 電刷 KMK 140/25 170 164 
LAMMAS 傳動小齒輪（從動）軸承 610010 
STAR 備件 50-0004  M502336-02 20-100-2T 
BUCHER 平衡閥 CINDY 12-B-SVD-S140-L-H21-1-SVT221 
VSE 流量計 13500 VS 0.1 EPO 12V 32N11/4 10...28V DC 
WENGLOR 光柵檢測器 訂貨號：UF88PA3 
PMA 管夾 SGB-7 
NSD 變換器 VM-2PRH-M2R 
PERMA 注油器 SF02?Flex?125 107161 
AJAX 電壓互感器 PI1940 PR:800/565/400V SEC:12V 
HELU 電纜 TOPFLEX 611-PUR  4G16 
TEC 繼電器 2246G352D0 
GFC 備件 Gear box SKV 50.1 i=19 B3 
WURTH 虎鉗 71467104 
HYDAC 濾芯 0330R005ON 
HUBNER 主軸編碼器 AMG11P29Z0 
SCHUNK 減徑套 GZB-S  20-4 
STAUBLI 連接器 3475150 
PHOENIX 繼電器 PSR-SCP-24UC/ESAM4/8X1/1X2 
WIKA 液位計 LGG-E#R107M350H 
WIKA 壓力表 Model CPG1500 
MAHLE 回油過濾芯 PI 50040-057NBR 
MAHLE 濾芯 PI9315DRGVST40 
HYDAC 濾芯 0030D010BN4HC/-V 
REXROTH 備件 R911305634+R911305394 hydac HDA4726-A-1000-188
Steidle Artikel 13 10 Meter
GEDORE 4550-10 20-100NM
BAHCO 65900950
heidenhain 538727-02
RITTAL 6372552
Solartron SI3000
Electronic IH76A 243-00067
Rexroth 511625602
SEPAC 14903
SCHUNK MPG40AS ; 0340042
ROSS 5500 A 4003
INA TSUW12 L=960 C5=30 /30
IRCON IR-LAMP 806620, 756203
SSF Spraying Systems AIR CONTROL NOZZLE AAB727-F-1/4-11 11790
Alpha LP090-M01-3-111-000 i=3 1.5kW
Kromschroder GIK 40 R 02 -5
moog D663Z4307K/P02HONF6VSX2-A
sew 01.1152568503.0001.06 DFT90L4/BMG/HR/EV1A
SCHMERSAL RST 36-1-2931-1
SCHMERSAL RST 36-1-2931-1
WUERTH 7140661
WUERTH 98713
parker 1300MMLNW16/L4 90/DKO,F381 C9 1C-20-20-10-1300
igus Chain cable CF130.15.05.UL 5G1.5
Sommer GP410NC-C/DB1028079AE
emecanique XCK-J10511H29
Krohne DK32/K1/S PA:011219306.001 SN:D160000000672480
Theo Halter DIM 9 0 LB 2
kistler 4577A1 1KN

AVLMV0162SP優(yōu)勢供應

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