Высокочастотные Усилители
В высокочастотных усилителях, как правило, исполь-
зуется фиксированный коэффициент усиления, по своей структуре же усилители гигагерцового диапазона являются гибридными, т.е. собранными из дискретных транзисторов и пассивных компонентов, размещаемых на подложке. Такой способ изготовления является достаточно дорогим, что непосредственно влияет на цену конечных изделий. Тем не менее, большинство разработчиков вынуждено использовать такие ИС, т.к. самостоятельное изготовление аналогичных усилителей связано с большими сложностями. Широкополосные усилители с фиксированным коэффициентом усиления (WFGA) являются сравнительно новым продуктом на рынке, поэтому особенности их изготовления держатся производителями в секрете. Для получения широкой полосы рабочих частот, позволяющей усилителям работать в гигагерцовом диапазоне, используются специальные высокочастотные технологии, а для обеспечения стабильности применяются нестандартные решения в части внутренней компенсации (см. рис. 7). Как правило, конфигурация и коэффициент усиления таких ИС не допускает изменения, но, при этом их рабочие частоты простираются до десятков ГГц. Как и любая высокочастотная схема, такие усилители требуют повышенного внимания на всех стадиях разработки для получения обещанных в документации параметров. Общие рекомендации, данные для усилителей с токовой обратной связью справедливы и для WFGA, кроме этого следует неукоснительно соблюдать все требования, имею-
щиеся в документации на усилитель.
ПОЛНОДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (FDA)
Полнодифференциальные усилители (FDA) создают и используют полностью симметричные (дифферен-
циальные) сигналы. Многие аналогово-цифровые преобразователи используют для улучшения характеристик дифференциальные входные сигналы, в этом случае FDA может использоваться для преобразования несимметричного сигнала в симметричный. Пока не появились интеграль-
ные полнодифференциальные усилители, проблема преобразования асимметричного сигнала в дифференциальный решалась в основном при помощи схемы, изображенной на рис. 8. Для построения такого преобразователя требуется два ОУ и множество согласованных резисторов, что затрудняет разработку и повышает ее стоимость. Использование интегральных полнодифференциальных усилителей позволяет избавиться от этой проблемы (см. рис. 9). Кроме простоты и низкой цены, FDA обладает еще одним преимуществом — он обеспечивает необходимую для АЦП точку подключения «земли». При дифференциальной передаче сигналов, накладываемые на них шумы носят в основном синфазный характер. В дальнейшем такие шумы успешно давятся приемником либо АЦП благодаря их способности к подавлению синфазных сигналов.
УСИЛИТЕЛИ
МОЩНОСТИ (УМ)
Когда от операционного усилителя требуется отдавать в нагрузку токи, превышающие сотни миллиампер при напряжении в несколько вольт, хорошей альтернативой может служить усилитель мощности, способный работать при высоких напряжениях и больших токах. Усилители мощности представляют собой линейные схемы, обладающие высокой выходной мощностью. Изготовление усилителя мощности не заканчивается оснащением операционного усилителя большим теплоотводом с низким
тепловым сопротивлением, хотя это тоже весьма важная часть УМ. Кроме этого, вводятся токовые датчики, защита от перегрузок, специальные решения, позволяющие параллельное включение и т.д. (см. рис. 10). В отличие от УМ предыдущих поколений, современные усилители мощности обладают большим набором различных функций таких, как установка ограничения по току, токовый шунт, возможность параллельного соединения, вход разрешения, флаги ограничения по току и по перегреву и т.д.
УСИЛИТЕЛИ НИЗКОЙ ЧАСТОТЫ (УНЧ)
Существует такое разнообразие усилителей низкой частоты, что они выделены в отдельный класс еще с 50-ых годов прошлого столетия. Большинство крупных производителей полупроводниковых компонентов предлагают целую линейку усилителей низкой частоты в диапазоне от простых ОУ до современных импульсных усилителей.
ДАЛЬНЕЙШИЕ ШАГИ
В данной статье мы обсудили некоторые вопросы выбора типа усилителя исходя из требований проекта, где он будет применяться. Ответом на вопрос «что делать дальше?» будет — направляться в Интернет. Любой уважающий себя производитель интегральных схем сейчас имеет свой сайт, всего за несколько часов Вы можете посетить большинство сайтов по выбранной тематике. Просматривая информацию об интеграль-
ных микросхемах на веб-сайтах, не забывайте заглядывать в разделы «Информация о применении» (applications information). Некоторые производители имеют массу такой информации, другие — немного, либо же она вообще отсутствует. В то же время, наличие подобной информации влияет на скорость и качество выполнения Вами работы. Если, к примеру, вы упустили из виду фильтрующие конденсаторы или температурный дрейф, эти проблемы напомнят вам о себе на этапе макетирования. Однако есть и другой путь — заранее прочитать раздел с информацией о применении и избежать ошибок еще на стадии разработки. Поэтому, при выборе производителя ИС следует учитывать также полноту предоставления дополнительной информации, если только Вы не хотите разбираться со всеми возникающими проблемами самостоятельно.
|
