模电设计学习笔记(一)
跟随器(缓冲器)的设计
跟随器:简单地说就是输出信号与输入信号几乎相等,又名缓冲器。
跟随器就是用来隔离信号电路与负载。可以用来提高信号电路的带动负载的能力。如下图就是一个用运运放搭建的跟随器电路。
设计一个跟随器要先定量的分析设计的需求,在根据分析所得的数据进行选型设计。
例如:
设计目标:
输入(V) | 输出(V) | 频率(KHz) | 电源(V) | |||
最小 | 最大 | 最小 | 最大 | f | Vcc | Vee |
-5 | +5 | -5 | +5 | 200 | +15 | -15 |
1.由输入和输出的关系可看出:此设计遵循的传递函数为:输出=输入
2.需验证放大器是否可以利用所提供的电源电压达到所期望的输出摆幅。简单的说就是给放大器所提供的电源电压范围要包含所需输出的电压范围。此设计就是电源电压范围为(-15V~+15V)包含输出(-5V~+5V)。满足设计需求
3.需验证在使用所提供的电源电压时不会超出放大器的输入共模电压。放大器的输入共模电压范围必须大于输入信号电压范围。
由数据手册可得:
满足设计需求。
4.计算最大程度地降低转换导致的失真所需的最小压摆率。
SR>2×Π×Vp×f=2×Π×5V×200KHz=6.28V/μs
LM7332的压摆率为15.2V/μs大于所需设计的,因此满足设计。
5.验证器件的带宽需满足所需输出信号频率。
200KHz<7.5MHz 满足设计所需。
补充:单位增益带宽(UGBW):当电压增益为1时的带宽。
数据手册链接:https://www.ti.com.cn/product/cn/LM7332
仿真结果:
直流仿真结果
交流仿真结果