可控耦合交直流信号源设计
动态放大器直流耦合
直流放大器常用于测量仪表。
在高精度电位测量和生物电与物理电测量中（见生物医学核电子仪器），电信号往往很弱，而且变化缓慢，含有直流成分，经放大后才便于检测、记录和处理。
此外，在许多情况下，被测信号源的内阻高，要求放大器具有高增益和高输入阻抗。
具有这种特性的直流放大器也适合用作运算放大器。
直接耦合的晶体管或电子管放大器都可作为直流放大器。
这类放大器也靠直流电源供电。
当无信号输入时，理想的直流放大器的输出电位应该是零、或者是一个称之为放大器直流零点的参考电位。
但是实际上，由于电源电压的波动和诸如温度等环境因素的改变，以及电子元件、器件的老化，这个参考电位会随放大器特性参数的改变而发生变化。
这样，放大器的输出中就不可避免地含有一个称为零点漂移的不固定误差。
在多级放大器直接耦合的情况下，前级的零点漂移会被后面各级渐次放大，结果便会与被放大的有用信号相混淆，影响放大器的性能。
最大限度地克服零点漂移，是直流放大器设计中的一个重要目标。
直流放大器的类型很多。
直接耦合的单管放大器是最简单的一种。
这种放大器的缺点是零点漂移大。
双通道斩波式直流放大器的原理图。
它由斩波通道、高频通道和主放大器三部分组成。
被测信号中的直流分量(包括缓变分量)和高频分量，分别经斩波通道和高频通道处理后由主放大器相加。
经过斩波通道的信号在被放大之前，先被“斩切”成方波，经交流放大以后再由解调器恢复为直流。
交流放大器和低通滤波器不会产生零点漂移，只要斩波器的“通”、“断”不引入残存电压和漏电流，整个放大器基本上不会产生零点漂移。
高频通道使信号频率较高的分量直接经主放大器输出，能起补偿和加宽频带的作用。
斩波器的好坏对直流放大器的性能影响很大。
早期的机械振子斩波器具有理想的开关特性，但工作频率只有几百赫，而且寿命短。
现代的以场效应晶体管为主构成的斩波器具有良好的性能，得到了广泛的应用。
斩波式直流放大器作为运算放大器，曾在模拟计算机中发挥过重要作用，后来主要用于高精度的测试系统。
直流小信号放大电路设计
直流小信号放大电路设计1. 简介直流小信号放大电路是一种用于放大微弱直流信号的电路，常用于传感器信号放大、音频放大等应用中。
本文将介绍直流小信号放大电路的设计原理、常见的电路拓扑结构以及参数计算方法。
2. 设计原理直流小信号放大电路的设计原理基于三个关键概念：直流耦合、负反馈和放大器参数。
2.1 直流耦合直流耦合是指通过一个电容将输入和输出端之间的直流分离开，使得输入和输出端可以采用不同的偏置点。
这样可以保证输入端不受到输出端偏置点的影响，并且避免了由于耦合电容引入的低频截止频率。
2.2 负反馈负反馈是通过将一部分输出信号与输入信号相减，再加以适当增益后送回输入端，来抑制非线性失真并提高整体增益稳定性。
负反馈能够降低电路的非线性失真和频率响应波动，并提高输入和输出之间的线性关系。
2.3 放大器参数在设计直流小信号放大电路时，需要考虑以下几个重要的参数：•增益（Gain）：表示电路输出信号与输入信号之间的比例关系。
•输入阻抗（Input Impedance）：表示电路对输入信号源的负载能力。
•输出阻抗（Output Impedance）：表示电路对负载的驱动能力。
•带宽（Bandwidth）：表示电路能够放大的频率范围。
3. 常见的电路拓扑结构直流小信号放大电路有多种常见的拓扑结构，其中包括共射放大器、共集放大器和共基放大器等。
3.1 共射放大器共射放大器是一种常用的直流小信号放大电路，其特点是输入端与输出端都是以共射方式连接到晶体管。
这种拓扑结构具有较高的增益和较低的输出阻抗，适用于需要较高增益和较低输出阻抗的应用场景。
3.2 共集放大器共集放大器是一种常见的直流小信号放大电路，其特点是输入端与输出端都是以共集方式连接到晶体管。
这种拓扑结构具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗，适用于需要较高输入阻抗和较低输出阻抗的应用场景。
3.3 共基放大器共基放大器是一种常见的直流小信号放大电路，其特点是输入端与输出端都是以共基方式连接到晶体管。
耦合电容问题
耦合电容问题耦合电容问题耦合电容是指两个电路之间通过电容相互连接的情况。
在电路设计中，耦合电容是一个非常重要的问题，因为它会影响到电路的性能和稳定性。
下面我们来详细了解一下耦合电容问题。
一、耦合电容的作用耦合电容的作用是将一个电路的信号传递到另一个电路中。
在电路设计中，我们常常需要将不同的电路连接在一起，以实现特定的功能。
这时，我们就需要使用耦合电容来传递信号。
耦合电容可以将一个电路的信号传递到另一个电路中，同时又可以隔离两个电路之间的直流电压，保证电路的稳定性。
二、耦合电容的选择在选择耦合电容时，需要考虑以下几个因素：1.电容的容值电容的容值决定了信号传递的频率范围。
一般来说，容值越大，传递的频率范围就越宽。
但是，容值过大会导致信号传递的延迟增加，从而影响电路的性能。
2.电容的精度电容的精度决定了信号传递的准确性。
一般来说，精度越高，传递的信号就越准确。
但是，精度过高会导致电容的成本增加，从而影响电路的成本。
3.电容的稳定性电容的稳定性决定了电路的稳定性。
一般来说，稳定性越高，电路就越稳定。
但是，稳定性过高会导致电容的成本增加，从而影响电路的成本。
三、耦合电容的布局在电路设计中，耦合电容的布局也非常重要。
一般来说，耦合电容应该尽量靠近信号源和负载，以减小信号传递的延迟和损失。
同时，耦合电容应该尽量远离干扰源，以减小干扰的影响。
四、耦合电容的故障排除在电路运行过程中，耦合电容可能会出现故障。
常见的故障包括电容老化、电容短路等。
当出现故障时，需要及时排除故障，以保证电路的正常运行。
综上所述，耦合电容是电路设计中非常重要的一个问题。
在选择耦合电容时，需要考虑容值、精度和稳定性等因素。
同时，耦合电容的布局也非常重要，应该尽量靠近信号源和负载，远离干扰源。
当出现故障时，需要及时排除故障，以保证电路的正常运行。
100MHz全直流耦合低功耗视频分配器电路
100MHz直流耦合低功耗视频分配器电路摘要：视频分配器主要应用于监控系统等视频集中显示区域。
高带宽的视频分配器能够使信号在经过电缆远距离传输后仍然保持较高的清晰度。
本文详解本人原创的输入输出都是直流耦合的低功耗100MHz带宽视频分配器。
前言：在2008年左右，模拟信号传输的高清电视盛行，要比较各方案、各家电视产品的效果，需要高带宽的视频分配器。
当时找遍了市场都没有，决定自己开发一个。
先是同事用IC做了一个，输出自激，割了几天地线也没有效果；然后本人用纯分立器件设计并做出了带宽超100MHz的视频分配器（在100MHz处输出/输入幅度比，比基频处下降了约10%），遗憾的是，为了兼顾交流输出的信号源（电视机等简易视频设备的输出）和直流输出的信源（高级视频仪器的输出），因时间所限，没有设计合适的直流电压归位电路，输入和输出都采用交流耦合，尽管用了很大的耦合电容，还是在第8级串联上出现了图像不同步（市面上一般不超过3级）；本文还改进了原版本其他不尽如意之处。
警告：未经本人正式授权而使用本文原理图和论文者，后果自负。
Warning: He or She would be responsible for the result by him‐ or herself, who uses the schematic diagram on the end page & or the parameters specified in the text without my official authorization.一、低功耗100MHz视频分配器原理示意图原理示意图见最后一页。
电路按照功能划分为：直流耦合输入低噪声2倍放大、同步头电平钳位、直流电压降压（＋驱动）、直流耦合视频输出级、高频补偿、基准电压4.5V（信号地）生成。
信号处理流程：视频信号从Vin输入，经过75Ω阻抗匹配、2倍放大，再进行同步头钳位、直流降压（＋驱动），到输出级分4路输出Vout1～Vout4。
固态继电器原理及接线方法
固态继电器原理及接线方法固态继电器（Solid State Relay，简称SSR）是一种非接触式的电力控制元件，它能够将微弱的控制信号转换成相应的高功率负载输出信号，实现电路的开关控制。
本文将介绍固态继电器的原理以及常见的接线方法。
固态继电器由输入控制电路、输出负载电路和隔离传导电路三部分组成。
输入控制电路通常由光电耦合器和触发电路构成，它可以实现高低电平的转换，将来自低压电路的微弱控制信号转换为高压电路的驱动信号。
输出负载电路由一对双向可控硅三极管和电流保护电路构成，它可以根据输入控制信号的变化打开或关闭电路，并将高功率的负载电流传导至外部负载。
隔离传导电路则起到隔离输入与输出电路的作用，避免输入与输出电路之间的电气干扰。
1.直流控制接线：直流控制接线方式包括无源式和有源式两种方式。
（1）无源式直流控制接线方法：这种接线方法是将固态继电器的控制端与直流信号源相连，其中直流信号源可以是直流电源、开关、传感器等。
具体接线方法为：将正极（+）与控制端（+)相连，负极（-）与控制端（-)相连。
在这种方式下，只需要将直流信号源的电压高于触发电压即可激活固态继电器。
此时，当外部触发电路通电，通过光电耦合器输出的光电信号就能够导通SSR的输出端，实现电路的开关控制。
（2）有源式直流控制接线方法：这种接线方法是在无源式直流控制接线的基础上加入控制电源，以增强驱动能力和稳定性。
具体接线方法为：将固态继电器的控制端与控制信号源相连，控制信号源可以是可控硅、继电器、PLC等。
在这种方式下，通过控制信号源的开关状态，控制电源的导通与否，从而实现固态继电器的驱动。
2.交流控制接线：交流控制接线方式包括零火控制接线和触发控制接线两种方式。
（1）零火控制接线方法：这种接线方法是将固态继电器的控制端与零线相连，控制端不接接地线。
具体接线方法为：将控制端与电源的零线相连，在这种方式下，固态继电器的输出信号与交流输入电源的零线同步，从而实现电路的控制。
精确控制差分信号共模电压的差分直流耦合ADC输入电路设计
精确控制差分信号共模电压的差分直流耦合ADC输
入电路设计
电流控制技术和斜坡补偿基于LTCC技术双零点带通滤波器的研究突破白光LED荧光粉技术规避国际专利封锁AC驱动LED没能回避必不可少的恒流控制技术分析经验之谈论LED照明应用的普及时间表新一轮LED专利争夺战或将拉开帷幕三大优势推进太阳能电池“薄膜化” 新能源带来的“电池效益”
随着ADC的供电电压的不断降低，输入信号摆幅的不断降低，输入
信号的共模电压的精确控制显得越来越重要。
交流耦合输入相对比较简单，而直流耦合输入就比较复杂。
典型的例子是正交下变频（混频器）输出到ADC输入的电路设计。
混频器输出的是差分信号，其共模电压误差往往比较大，在送到ADC输入
端之前需要进行滤波并且要把直流电平转换到ADC输入所需的电平上。
这
样的设计就比较有挑战性。
在放大器输出端和ADC输入端之间，往往需要二阶滤波电路。
一方面，需要在ADC输入管脚前面放置电容来吸收ADC内采样保持电路的开关干扰。
另一方面，需要在放大器输出端放置电阻或电感来隔离这个容性负载，从而确保放大器的输出稳定。
设计二阶滤波的目的是获得更好的滤波特性和截至频率。
如果ADC内部输入端没有buffer，例如Intersil的FemtoCharge系列ADC，ADC输入端会有明显的周期性（与采样频率一致）吸收电流。
这样，确保输入信号直流电平控制在ADC所需的电平范围内就显的非常重要。
用电容实现LVDS连接交流耦合的设计分析
用电容实现LVDS连接交流耦合的设计分析LVDS(低压差分信号)是物理层数据接口标准，由TIA/EIA-64和IEEE 1596.3标准定义，主要为在平衡阻抗可控的100Ω介质上实现高速、低功耗和低噪声点对点通信而设计。
与其它差分信号标准一样，LVDS由于消除了电磁辐射，它比单端信号辐射的噪声要低得多。
同时外部噪声作为共模信号耦合到两条线上，被作为共模信号抑制掉，因此它的抗噪声能力比单端信号要强得多。
另外，LVDS驱动器的输出采用电流驱动方式，与其它差分信号标准中电压驱动相比较，它减少了地线回流，消除了浪涌电流。
降低电压摆幅(只有±350mV，PECL是±800mV，RS-422是2V)使LVDS能达到与PECL(800Mbps)等同的数据速率，而功耗只有PECL的十分之一。
LVDS的高速、低功耗和低噪声特性使其成为电信和网络设备的背板互连、3G蜂窝电话基站中机架内部的互连、数字视频接口等应用的理想选择。
除上述优点外，LVDS串行器和解串器(图1)还为系统设计节省了大量的空间和金钱。
采用这种方案可以把互连密度降低5倍，在3G及其它具有大量板卡的通信应用中，节省大量的空间和费用。
使用电容实现LVDS数据连接的交流耦合有很多益处，比如电平转换、去除共模误差以及避免输入电压故障的发生。
本文不仅介绍了电容的适当选型，也为和终端拓扑提供指导，同时也讨论了共模故障分析的问题。
LVDS逻辑输入是众多现有逻辑标准的一种。
只要信号源可以为LVDS输入提供足够的幅度，典型值为差分100mV Vp-p，采用交流耦合就可以提供所需的电平转换。
图2描述了一个负压ECL逻辑经交流耦合后将信号转换到LVDS 逻辑的电路图。
优化共模电压。
三极管低频小信号电压放大电路级间耦合方式
三极管低频小信号电压放大电路级间耦合方
式
三极管低频小信号电压放大电路级间耦合方式是电子电路中常见
的一种设计方法。
它通过将信号源与放大器级之间的耦合电容连接，
实现信号的传输和放大。
这种耦合方式可以有效地将信号传递到放大
器级，从而实现信号的放大和处理。
在三极管低频小信号电压放大电路中，一般使用电容来实现级间
的耦合。
这种耦合方式常见的有直接耦合和交流耦合两种。
首先，直接耦合方式是将信号源直接与放大器级间的电容相连接。
这种方式简单直接，适用于频率较低的信号放大。
在直接耦合方式下，耦合电容的选择需要考虑信号频率、放大倍数等因素，以保证信号传
输的可靠性和放大电路的稳定性。
其次，交流耦合方式是利用耦合电容和耦合电阻来实现级间的耦合。
在交流耦合方式下，信号源与放大器级之间通过耦合电容连接，
同时在耦合电容两端连接一个阻值适当的电阻。
这种方式可有效隔离
放大器级的直流偏置，使其具有较好的直流工作状态，并提高了放大
器对不同频率信号的传输能力。
需要注意的是，无论是直接耦合还是交流耦合，耦合电容的选择
都非常重要。
合适的耦合电容能够提供良好的信号传输效果，而选择
不当的耦合电容可能会导致信号失真、频率响应不均匀等问题。
综上所述，三极管低频小信号电压放大电路级间耦合方式是一种常见的电路设计方法。
通过选取合适的耦合电容和耦合电阻，可以实现信号的可靠传输和放大。
在实际应用中，我们需要根据具体的信号特点和电路要求来选择合适的耦合方式和参数，以达到最佳的放大效果。
关于交流耦合和直流恢复知识解析
关于交流耦合和直流恢复知识解析
交流耦合（AC Coupling）就是通过隔直电容耦合，去掉了直流分量。
交流耦合主要是指在两部分的电路中，通过对电路元件及参数的设置，使交流信号按照人们的意愿进行传送的电路形式。
常用在交流放大电路级间电路连接中。
在交流放大电路两个放大级之间，要求只传送交流信号，而将直流信号（或电源）进行隔离，避免影响放大器的工作点，因此有如一楼朋友所说的变压器耦合，阻容耦合，直接耦合等各种耦合。
交流耦合（AC COUPLED）是通过电容串联在线路中来完成的耦合，电容种类不限，交流耦合的作用是去除信号里面的直流分量。
它对纯交流信号（没有任何直流成分）没有特别的影响，对于直流信号来说则是去除了直流分量，这是电容充电稳定后的特性。
在交流耦合过后必须恢复自己已知的直流分量，这需要用到嵌位（CLAMP）和直流恢复（DC RESTORATION）。
关于嵌位，即是对一定范围内的交流电比如视频信号，叠加一个直流电平基点，使交流电的幅度变化范围从一个范围跳变到另一个范围，比如1-2V跳变到4-5V，使之满足输入和输出需求的条件。
常用嵌位方式是BAV99，或者上下各接两个二极管分别接电压跟地。
如下图：。
高稳定度光纤耦合半导体激光器恒流源电路设计
第５１卷 第３期 激光与红外Ｖｏｌ．５１，Ｎｏ．３ ２０２１年３月 ＬＡＳＥＲ ＆ ＩＮＦＲＡＲＥＤＭａｒｃｈ，２０２１ 文章编号：１００１ ５０７８（２０２１）０３ ０３２１ ０７·激光器技术·高稳定度光纤耦合半导体激光器恒流源电路设计于秋驰１，２，刘志巍２，段 凯２，刘新明３，李义民１，２（１ 郑州大学物理学院，河南郑州４５０００１；２ 中电科信息产业有限公司，河南郑州４５００１７；３ 南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京２１００９４）摘 要：光纤耦合半导体激光器多用作高功率光纤激光器的泵浦源，它对电流波动十分敏感，为了确保其波长与输出功率的正常，设计了一款高稳定度恒流源电路。
此恒流源电路采用闭环反馈控制，使ＭＯＳ管工作在放大区来输出恒定电流，采用带有透孔的厚膜电阻作为采样电阻，其耐压高、阻值范围宽、散热能力强，大大提高了恒流源电路的稳定性，电路实现０～２０Ａ电流可调。
鉴于一般恒流源电路启闭时间较长，此电路在运放与ＭＯＳ管之间加入晶体管来放大信号，缩短电路启闭时间，同时在设计中增加模拟开关电路来精确控制信号。
经实验测试，此恒流源电路开启、关闭耗时较短，分别是４．５ｍｓ与６．５ｍｓ，恒流板结构散热能力较强且稳定，耐高温性好，电流稳定度较高，达到１０－３量级，使用此电路设计的电源作为光纤耦合半导体激光器的激光电源时，激光器的中心波长与输出功率均较为稳定。
关键词：半导体激光器；泵浦源；恒流源电路；稳定度中图分类号：ＴＮ２４８ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ５０７８．２０２１．０３．０１１ＤｅｓｉｇｎｏｆｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔｆｏｒｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙｆｉｂｅｒｃｏｕｐｌｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒＹＵＱｉｕ ｃｈｉ１，２，ＬＩＵＺｈｉ ｗｅｉ２，ＤＵＡＮＫａｉ２，ＬＩＵＸｉｎ ｍｉｎｇ３，ＬＩＹｉ ｍｉｎ１，２（１．Ｓｃｈｏｏｌｏｆｐｈｙｓｉｃｓ，ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００１７，Ｃｈｉｎａ；３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｂｅｒｃｏｕｐｌｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｓａｒｅｍｏｓｔｌｙｕｓｅｄａｓｔｈｅｐｕｍｐｓｏｕｒｃｅｏｆｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒｆｉｂｅｒｌａｓｅｒｓ，ｗｈｉｃｈａｒｅｖｅｒｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｎｏｒｍａｌｗａｖｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒ，ａｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔａｄｏｐｔｓｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｔｏｍａｋｅｔｈｅＭＯＳｔｕｂｅｗｏｒｋｉｎｔｈｅａｍｐｌｉｆｉｅｒａｒｅａｔｏｏｕｔｐｕｔｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔ．Ｔｈｅｔｈｉｃｋｆｉｌｍｒｅｓｉｓｔｏｒｗｉｔｈｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｓａｍｐｌｉｎｇｒｅｓｉｓｔｏｒ，ｗｈｉｃｈｈａｓｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｗｉｄｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｒａｎｇｅａｎｄｓｔｒｏｎｇｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ，ｗｈｉｃｈｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅａｄｊｕｓｔａｂｌｅ０～２０Ａｃｕｒｒｅｎｔ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｌｏｎｇｏｐｅｎｉｎｇａｎｄｃｌｏｓｉｎｇｔｉｍｅｏｆｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｓｔａｎｔ ｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒｓａｒｅａｄｄｅｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｐ ａｍｐａｎｄｔｈｅＭＯＳｔｕｂｅｔｏａｍｐｌｉｆｙｔｈｅｓｉｇｎａｌａｎｄｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｏｐｅｎｉｎｇａｎｄｃｌｏｓｉｎｇｔｉｍｅｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ａｎａｌｏｇｓｗｉｔｃｈｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｉｓａｄｄｅｄｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔｔａｋｅｓ４．５ｍｓａｎｄ６．５ｍｓｔｏｔｕｒｎｏｎａｎｄｏｆｆｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｐｌａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｈａｓｓｔｒｏｎｇａｎｄｓｔａｂｌｅｈｅａｔｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ，ｇｏｏｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｈｉｇｈｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｒｅａｃｈｉｎｇｔｈｅｍａｇｎｉｔｕｄｅｏｆ１０－３，ｗｈｅｎｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｔｈｉｓｃｉｒｃｕｉｔｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｌａｓｅｒｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｏｆｔｈｅｆｉｂｅｒｃｏｕｐｌｅｄｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒ，ｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｗａｖｅｌｅｎｇｔｈａｎｄｏｕｔｐｕｔｐｏｗｅｒｏｆｔｈｅｌａｓｅｒａｒｅｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓｔａｂｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒ；ｐｕｍｐｓｏｕｒｃｅｓ；ｃｏｎｓｔａｎｔｃｕｒｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｃｉｒｃｕｉｔ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ作者简介：于秋驰（１９９６－），男，硕士研究生，主要研究方向为激光电源。
三极管的耦合电容-概述说明以及解释
三极管的耦合电容-概述说明以及解释1.引言1.1 概述三极管是一种重要的电子元件，被广泛应用于电子电路中。
在三极管电路中，耦合电容起着连接不同阶段信号的作用。
耦合电容能够阻止直流信号通过，只传递交流信号，使得信号能够在不同阶段之间传递，起到了重要的作用。
本文将详细介绍三极管的基本原理和耦合电容的作用以及在设计时的选择和注意事项。
通过本文的学习，读者将能够深入了解三极管耦合电容在电路中的重要性，以及未来的发展方向。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应包括对整篇文章的结构和内容安排进行简要的介绍，引导读者了解文章的总体框架和主要内容安排。
可以描述每个章节的主题和重点，以及各章节之间的逻辑关系和衔接方式。
例如，可以简要描述引言部分的概述和目的，介绍正文部分将深入讨论三极管基本原理、耦合电容的作用以及选择与设计等内容，最后概括结论部分将总结三极管耦合电容的重要性，并提及实际应用中的注意事项和未来发展展望等内容。
通过本节内容，读者可以更好地理解整篇文章的组织结构和主要内容安排，有助于他们更好地阅读和理解文章的内容。
1.3 目的在本文中，我们将重点讨论三极管的耦合电容，探讨其在电路中的作用和应用。
我们的目的是帮助读者更深入地理解三极管耦合电容的重要性，以及如何正确选择和设计耦合电容以确保电路的正常工作。
通过本文的阐述，读者将能够更好地应用三极管耦合电容，并且在实际应用中避免一些常见的错误和问题。
同时，我们还将展望未来三极管耦合电容技术的发展方向，为读者打开更广阔的思路和视野。
希望本文能为广大电子工程师和爱好者提供有益的参考和指导。
2.正文2.1 三极管基本原理三极管是一种半导体器件，通常由P型半导体、N型半导体和P型半导体三个不同类型的半导体材料层叠组成。
它有三个电极，分别是发射极（E）、基极（B）和集电极（C），分别对应于P型半导体、N型半导体和P型半导体。
在正常工作状态下，三极管可以被用作电流放大器、开关或其他功能。
单级放大电路直流耦合
单级放大电路直流耦合1.引言1.1 概述概述部分的内容如下：在电子学领域中，放大电路是一种非常重要的电路形式，用于放大电信号的幅度。
而单级放大电路直流耦合是其中的一种常见形式。
直流耦合技术通过耦合电容器的方式，将直流分量从输入信号中分离出来，只传递交流分量到下一个级别的电路中。
单级放大电路直流耦合的基本构造包括一个放大器、一个或多个耦合电容器、以及负载电阻。
其中，放大器通常采用晶体管或真空管等电子元件，它们能够增大输入信号的幅度。
而耦合电容器则用于连接不同电路阶段，起到传递交流信号并隔离直流分量的作用。
负载电阻则用于调整输出信号的幅度和阻抗，使之符合需要的要求。
单级放大电路直流耦合的优点在于，它能够避免了直流偏置对信号传输的影响，保证了信号的稳定性和准确性。
同时，直流耦合还能够提高电路的低频响应，扩展电路的频率范围，使得放大器能够更好地处理低频信号。
然而，单级放大电路直流耦合也存在一些局限性。
首先，耦合电容器需要满足一定的阻抗匹配条件，这对于电容器的选取和设计提出了一定的要求。
其次，由于耦合电容器的存在，电路的频率响应会有所降低，因此在设计过程中需要权衡增益和带宽的需求。
综上所述，单级放大电路直流耦合是一种常见且重要的放大电路形式。
它通过耦合电容器的方式实现直流分量的分离，从而保证了信号的稳定性和准确性。
在实际应用中，可以根据具体需求进行合理的设计和优化，以获得更好的放大效果。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构是指整篇文章的组织和布局方式，它直接影响读者对文章内容的理解和掌握。
本文将按照以下结构来组织文章内容：1. 引言部分：首先对本文要介绍的单级放大电路直流耦合进行概述，说明其重要性和应用背景。
接着介绍本文的结构和内容安排，为读者提供一个整体的框架。
2. 正文部分：主要分为第一个要点和第二个要点两个部分。
2.1 第一个要点：详细介绍单级放大电路直流耦合的原理、特点和工作原理。
pcs 直流耦合 交流耦合
pcs 直流耦合交流耦合直流耦合和交流耦合是电子设备中常见的两种耦合方式。
在电子电路中，耦合是指将两个或多个电子元件或电子电路连接在一起，使其能够相互传输信号或能量。
而直流耦合和交流耦合则是指在传输信号或能量时使用的不同耦合方式。
直流耦合是一种将直流信号传输到另一个直流信号的方法。
它的原理是通过电容器将两个直流电源或直流信号源连接在一起，实现信号的传输。
直流耦合的主要特点是传输的信号没有频率限制，可以传输直流、低频和高频信号。
直流耦合常用于放大器电路中，可以将输入端的直流偏置电压传递到输出端，实现放大器的直流工作点稳定。
在直流耦合中，电容器被用作耦合器。
它通过将直流信号的偏置电平传输到下一个电子元件或电子电路中。
这样，输入端的直流偏置电压就能够在输出端被保持，实现电路的直流工作状态。
直流耦合在放大器电路中被广泛使用，因为它可以提供高增益和低失真的放大效果。
交流耦合则是一种将交流信号传输到另一个交流信号的方法。
它的原理是通过电容器和电感器将两个交流信号源连接在一起，实现信号的传输。
交流耦合的主要特点是能够传输多种频率的信号，包括低频、中频和高频信号。
交流耦合常用于滤波器和频率选择器等电子电路中。
在交流耦合中，电容器和电感器都被用作耦合器。
电容器用于传输高频信号，它可以阻止直流信号通过，只传输交流信号。
而电感器则用于传输低频信号，它可以阻止高频信号通过，只传输交流信号。
交流耦合可以在电子电路中实现信号的传输和频率的选择，具有广泛的应用领域。
总结起来，直流耦合和交流耦合是电子设备中常见的两种耦合方式。
直流耦合通过电容器将直流信号传输到另一个直流信号，交流耦合则通过电容器和电感器将交流信号传输到另一个交流信号。
它们分别适用于传输直流信号和交流信号的场景，具有不同的传输特点和应用领域。
交叉耦合混沌信号源电路建模与设计
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交叉耦合混沌信号源电路建模与设计
第 21 卷 第 12 期2023 年 12 月Vol.21，No.12Dec.，2023太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology交叉耦合混沌信号源电路建模与设计陈文兰，崇毓华，张德智(中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽合肥230088)摘要：提出一种交叉耦合结构混沌信号源电路，通过建立非线性混沌模型证明交叉耦合电路满足混沌振荡的条件。
将电路拆分成2个互补的两级混沌电路，基于左右两边互补特性分析了交叉耦合混沌电路稳定性提升的机制。
通过改变输出端口阻抗，对混沌吸引子和输出信号频谱进行仿真和测试，结果表明：交叉耦合混沌电路维持稳定混沌状态的输出端口阻抗由常规混沌电路的500 Ω以上降为80 Ω以下，稳定性提升6倍以上；输出混沌信号频谱分三段覆盖1.5~11.4 GHz频段，较常规电路提升50%以上。
关键词：交叉耦合结构；混沌电路；非线性模型；稳定性中图分类号：TN402 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2021441Circuit model and design of cross-coupled chaotic signal generatorCHEN Wenlan，CHONG Yuhua，ZHANG Dezhi(The 38th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation，Hefei Anhui 230088，China)AbstractAbstract：：A cross-coupled chaotic signal generator circuit is presented. Chaotic oscillation conditions of the cross-coupled circuit are proved through establishing nonlinear chaotic model. Thestability enhancing mechanism of left-and-right complementary property is analyzed by splitting thecross-coupled circuit into two complementary two-stage chaotic circuits. The chaotic attractor andoutput spectrum are simulated and tested by tuning the port impedance. Results show that, the stablechaotic output impedance of the cross-coupled chaotic circuit is below 80 Ω, the stability is enhanced by6 times than that of the conventional circuit with 500 Ωoutput impedance. The output chaotic signalspectrum is divided into three bands covering 1.5~11.4 GHz, which is enhanced by 50% than that of theconventional circuit.KeywordsKeywords：：cross-coupled structure；chaotic circuit；nonlinear model；stability混沌信号作为发射载频，具有超宽带、类噪声等特点，在混沌保密通信、雷达抗干扰及干扰压制等领域具有广阔的应用前景[1-2]。
可控硅 光电耦合器芯片
可控硅光电耦合器芯片可控硅光电耦合器芯片是一种集成电路芯片，具有可控硅和光电耦合器的功能。
它的设计原理是利用可控硅和光电耦合器的特性，实现输入和输出之间的电光转换和光电转换。
可控硅是一种具有可控导通特性的半导体器件，它可以控制电流的通断。
可控硅的工作原理是通过控制控制端的信号，使可控硅的导通状态发生改变。
而光电耦合器是一种能将光信号转换为电信号的器件，它由一个光电二极管和一个场效应晶体管组成。
光电二极管负责将光信号转换为电信号，而场效应晶体管负责放大电信号。
可控硅光电耦合器芯片的主要功能是将输入的电信号转换为光信号，或者将输入的光信号转换为电信号。
在输入端，可控硅光电耦合器芯片可以接受各种类型的电信号，如直流信号、交流信号和脉冲信号等。
在输出端，可控硅光电耦合器芯片可以输出光信号，以供其他设备或系统使用。
可控硅光电耦合器芯片在实际应用中具有广泛的用途。
例如，在工业自动化领域，可控硅光电耦合器芯片可以用于控制电动机的启停、速度调节和方向控制等。
在通信领域，可控硅光电耦合器芯片可以用于光纤通信系统中的信号调制和解调。
在医疗设备中，可控硅光电耦合器芯片可以用于心电图仪、血压计和血糖仪等设备中的信号转换和放大。
可控硅光电耦合器芯片的设计和制造需要考虑多个因素。
首先，需要选择合适的可控硅和光电耦合器器件，以满足具体应用的要求。
其次，需要设计合理的电路结构和布局，以确保信号的稳定传输和高效转换。
最后，需要进行精确的测试和调试，以确保芯片的性能和可靠性。
总结起来，可控硅光电耦合器芯片是一种集成电路芯片，具有可控硅和光电耦合器的功能。
它可以将输入的电信号转换为光信号，或者将输入的光信号转换为电信号。
在工业自动化、通信和医疗设备等领域具有广泛的应用前景。
设计和制造可控硅光电耦合器芯片需要考虑多个因素，包括器件选择、电路设计和测试调试等。
通过不断的研究和发展，可控硅光电耦合器芯片将在更多领域发挥重要作用，推动技术的进步和应用的创新。
交流耦合 直流分量
交流耦合直流分量交流耦合是指在电路中，不同部分之间的信号传递会受到其他部分的影响或干扰，导致信号的失真或损耗。
直流分量是交流信号中的一个重要参数，它代表了信号中的直流成分。
本文将从交流耦合和直流分量两个方面进行探讨。
一、交流耦合交流耦合在电路中是一个常见的问题，它会导致信号传递过程中的干扰和失真。
交流耦合可以分为直接耦合和间接耦合两种情况。
直接耦合是指电路中直接相连的两个部分之间的耦合。
例如，当一个信号源通过一个电阻连接到另一个电路中时，信号源的输出会受到电阻的影响，导致信号的失真。
为了减小直接耦合的影响，可以采取一些措施，如增加电阻的阻值或使用阻抗匹配电路。
间接耦合是指电路中通过电磁场或电容耦合等方式传递的信号之间的耦合。
例如，当一个信号源通过电磁场传递信号到另一个电路中时，电磁场的影响会导致信号的失真。
为了减小间接耦合的影响，可以采取一些措施，如增加电路之间的距离或使用屏蔽电缆。
交流耦合会导致信号的失真或损耗，影响电路的性能。
因此，在电路设计中需要考虑交流耦合的问题，采取相应的措施来减小交流耦合的影响。
二、直流分量直流分量是交流信号中的一个重要参数，它代表了信号中的直流成分。
直流分量的大小可以通过直流分量计算得到。
直流分量的大小对信号的传输和处理有重要影响。
例如，在放大器的输入端接收到一个交流信号时，交流信号中的直流分量会导致放大器的工作点发生偏移，从而影响放大器的线性度和增益。
因此，在放大器设计中需要考虑直流分量的问题，采取相应的措施来消除或减小直流分量的影响。
直流分量的消除可以通过耦合电容或耦合电感等元件来实现。
例如，在放大器的输入端加入一个耦合电容，可以阻断直流分量的传输，只传输交流信号，从而消除直流分量的影响。
除了消除直流分量外，有时还需要保留直流分量。
例如，在某些信号处理中，直流分量包含了重要的信息，需要保留。
在这种情况下，可以采取相应的措施来保留直流分量，如使用直流耦合电路或直流放大器。
交流耦合和混合耦合
交流耦合和混合耦合
交流耦合和混合耦合是电路设计中常见的两种耦合方式。
交流耦合指的是两个电路之间通过交流信号来传递能量和信息，而混合耦合则是通过两个电路之间的直流信号和交流信号来传递能量和信息。
交流耦合
交流耦合是指两个电路之间的能量和信息传递是通过交流信号完成的。
这种耦合方式常用于放大器的设计中。
在放大器中，交流信号是需要被放大的信号，因此需要通过交流耦合来传递。
交流耦合的原理是通过一个电容或者一个变压器来实现两个电路之间的耦合。
在交流信号中，电容或者变压器是一个短路，因此可以传递交流信号。
而在直流信号中，电容或者变压器则是一个开路，因此可以阻止直流信号的传递。
交流耦合的优点是能够传递高频信号，而且可以减小直流偏置的影响。
但是缺点是对于低频信号来说，交流耦合的效果并不理想，而且电容或者变压器的性能也会影响交流耦合的效果。
混合耦合
混合耦合是通过两个电路之间的直流信号和交流信号来传递能量和信息。
这种耦合方式常用于频率合成器和混频器的设计中。
混合耦合的原理是通过一个变压器和一个电容来实现两个电路之间的耦合。
变压器主要起到隔离直流信号的作用，而电容则用于传递交流信号。
混合耦合的优点是能够传递低频和高频信号，而且对于直流偏置的影响也比较小。
但是缺点是设计复杂度比较高，需要考虑变压器和电容的性能参数以及电路的稳定性等因素。
总结
交流耦合和混合耦合是电路设计中常见的两种耦合方式。
交流耦合适用于放大器设计，而混合耦合适用于频率合成器和混频器设计。
在选择耦合方式时，需要根据电路的实际需求和性能要求来选择合适的耦合方式。
图像采集系统中LVDS信号交流耦合传输设计
图像采集系统中LVDS信号交流耦合传输设计马建国;张禹;刘纪洲【摘要】In the optoelectronic system,image transmission between image collection equipment and system adopts LVDS interface. When LVDS DC coupling is used to transmit data,image collection equipment is easy to be interfered by optoelectronic system,image quality is poor. To solve the problem,a LVDS AC coupling data transmission technolo-gy was proposed. Its software and hardware are introduced,and its feasibility is verified by the experiment. The results show that the anti-interference ability of image collection equipment has been greatly improved.%在光电平台系统中，图像采集设备与系统之间的数字图像传输采用LVDS接口。
但由于光电信号微弱、抗干扰能力差，采用传统的LVDS直流耦合传输时图像采集设备容易受到光电系统干扰，成像效果远远不如单机调试。
为解决这一问题，本文设计了一种LVDS信号交流耦合传输技术，极大提高了图像采集设备的抗干扰能力。
【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2016(046)011【总页数】4页(P1404-1407)【关键词】LVDS;交流耦合;8b/10b【作者】马建国;张禹;刘纪洲【作者单位】华北光电技术研究所，北京100015;华北光电技术研究所，北京100015;华北光电技术研究所，北京100015【正文语种】中文【中图分类】TP391.41LVDS接口也称RS-644总线接口,采用极低的电压摆幅高速差动传输数据,具有低功耗、低误码率、低串扰和低辐射等特点[1]。
TLV3501比较器电路设计：交流耦合单电源比较器
TLV3501比较器电路设计：交流耦合单电源比较器
本文为您简单介绍TLV3501 比较器-交流耦合单电源比较器设计方案，希望对您设计单电源比较器起到指导作用。
有时，需要一个单电源比较器使用交流耦合来检测正弦波或方波。
由于两个模块间的接地电势差，常常需要此单电源比较器。
只要交流耦合涉及到单电源电路中，就需要考虑负电压。
比较器上过多的负电压会导致比较器错误触发，或者卡在不可预计的电平上。
为了实现可靠工作点，需要合适的高导通滤波和直流偏移。
这个设计将显示如何将宽范围输入信号电平和频率交流耦合进入一个高速比较器来生成一个稳健耐用且精确的时钟信号。
交流耦合单电源比较器电路设计汇总
此设计需求如下：
无输入信号-比较器输出= 0V
启动时间小于1ms
电源电压：3.3V，+5%(3.135V 至3.465V)
输入信号源提供：
Vcc = 3.3V，+5%(3.135V 至3.465V)
Vcc = 5V，+5%，(4.75V 至5.25V)
输入信号电平：
VIL = GND+400mV @ Isink = 2mA
VIH = Vcc-400mV @ Isource = 2mA
共模范围：+100mV
传输延迟：5ns
占空比从输入到输出的变化10%。
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可控耦合交直流信号源设计陈步月闫 勇张秋萍(空军装备研究院导弹技术勤务研究所,北京100076)摘 要:本文采用两种12位D/A转换器分别转换信号源的耦合交流成分和耦合直流成分,用R-2R型梯形电阻网络变换耦合交流成分的幅值大小,所有的转换和变换控制均由单片机和控制电路完成,系统设计简洁,实用可靠,抗干扰能力强,非常适合大的测试系统。
关键词:D/A转换器;单片机;R-2R型梯形电阻网络;耦合交直流信号源Design of a Controllable AC-DC Coupled Signal SourceChen Buyue Y an Y ong Zhang Qiuping(Missile T echnology and Service Institute of Air F orce Equipment Academy,Beijing100076)Abstract:In this paper,tw o kinds of12bit D/A converters are used to trans form the coupled DC com ponent and coupled AC com ponent respectively and the am plitude is trans form ed by using R-2R resistor ladder netw ork.All these tasks are taken with the combination of MC U and control ciucuits.T he designed system features sim plicity on ciucuits,reliability in application and ability for anti-inter ference,s o that it is very suitable for an application in a large testing system.K eyw ords:D/A converter;MC U;R-2R resistor ladder netw ork;AC-DC coupled signal s ource.1 引 言随着大规模集成电路技术的高速发展,D/A转换技术也随之有了很大的提高,在各个领域均得到了广泛的应用。
在产生可控耦合交直流信号源应用中,D/A转换技术与单片机技术相结合使电路设计更加实用和简洁有效。
本文采用两种12位D/A转换器[1]分别转换信号的耦合交流成分和耦合直流成分,用R-2R型梯形电阻网络控制耦合交流成分的幅值大小,所有的转换控制均由单片机和控制电路完成,信号源输出可靠,转换灵活,非常符合大的测试系统的要求。
2 系统的构成可控耦合交直流信号源由数字电路部分和模拟电路部分组成,数字电路部分包括A T89C52单片机、RS232标准串行接口电路、显示电路、时钟产生电路、二进制比率乘法分频电路、二进制同步计数电路、PROM、SRAM和控制电路。
模拟电路部分包括耦合直流D/A转换电路、参考电压产生电路、耦合交流D/ A转换电路、耦合交流幅值D/A转换电路,系统构成如图1所示。
其中电源模块提供隔离的数字电路部分电源和模拟电路部分电源,数字电路部分和模拟电路部分之间通过光耦隔离和驱动电路传输信号。
211 数字电路部分数字电路部分中,PROM为27C16只读存储器,存储固定波形一个周期的电压幅值数据,SRAM为2114静态读写存储器,存储任意波形一个周期的电压幅值数据,RS232标准串行接口电路为使用M AX232C的符合RS232标准的串行接口电路,控制电路由时序产生电路和译码电路组成,时钟产生电路为81192MH z晶振振荡电路,二进制比率乘法分频电路对81192MH z时钟信号分频,产生二进制同步计数电路的分频触发时钟信号,二进制同步计数电路输出计数值给PROM或SRAM作地址,通过对分频时钟信号循环计数,使PROM或SRAM产生连第19卷 第5期电子测量与仪器学报Vol119 No15JOURNAL OF E L ECTRONIC 2005年10月 ME ASUREMENT AND INSTRUMENT・67 ・本文于2004年2月收到。
陈步月:高级工程师;闫勇:助理工程师;张秋萍:助理工程师。
图1 可控耦合交直流信号源系统框图续波形的数据输出。
AT89C52单片机向二进制比率乘法分频电路发送比率输入值,使其输出时钟分频信号,分频信号再经二进制同步计数电路循环计数形成的固定分频(512分频),得到可控耦合交直流信号交流成分的频率。
AT89C52单片机向二进制同步计数电路发送计数初值,确定可控耦合交直流信号交流成分的初始相位。
AT89C52单片机经光耦隔离和驱动电路向耦合直流D/A 转换电路发送数据,设置可控耦合交直流信号直流成分的电压大小,经光耦隔离和驱动电路向耦合交流幅值D/A 转换电路发送数据,改变可控耦合交直流信号交流成分的幅值大小。
显示电路采用LE D 数码管动态显示方式。
212 模拟电路部分模拟电路部分中,耦合直流D/A 转换电路采用美国Analog Device 公司12位D/A 转换器AD7541,确定直流成分电压大小;耦合交流D/A 转换电路采用美国Analog Device 公司12位D/A 转换器AD562,将来自PROM 和SRAM 的输出数据转化为可控耦合交直流信号的交流成分电压值;耦合交流幅值D/A 转换电路为R -2R 型梯形电阻网络,改变交流成分电压幅值大小;运算放大电路对耦合交流成分电压值和耦合直流成分电压值进行求和运算并输出可控耦合交直流信号V OUT 。
21211 光耦隔离和驱动电路光耦隔离和驱动电路如图2所示,数字电路部分与模拟电路部分之间的数据和控制信号通过光耦隔离电路隔离,光耦隔离器件采用快速的6N137。
从逻辑上看,图2的输入和输出逻辑是反向的,因此在后级应适当加反向器,其中S N5407为驱动电路。
图2 光耦隔离和驱动电路21212 耦合直流D/A 转换电路图3为耦合直流D/A 转换电路,采用美国Ana 2log Device 公司的模拟器件AD7541,该器件为低成本、高性能的12位单片乘法型数模转换器,其构造使用了先进的双层金属C M OS 技术,提供了12位的线性度和非常好的准确度,加之电流开关式R -2R 型梯形电阻网络,保证了其性能在整个温度范围不变。
图3 耦合直流D/A 转换电路(AD7541)图中V REF 为参考电压输入,运算放大器外接成单极性输出,二进制的权电流在I OUT 1和I OUT 2总线信号线之间切换,因此不管开关状态如何,梯形网络的每个臂流过的电流是一定的。
C M OS 电流开关见图4。
图中器件1、2和3对称的优点是使数字控制输入端在整个军品级温度范围内与DT L/TT L/C M OS 电路兼容。
输入级驱动两个反向器(器件4、5、6和7),这两个反向器依此驱・68 ・电子测量与仪器学报2005年动两个输出级N 沟道场效应管。
所有开关的“导通”电阻值呈二进制权重,因此通过每个开关的电压降相同。
例如,图4的开关1设计成10Ω的“导通”电阻,则开关2设计成20Ω的“导通”电阻,如此类推。
如果参考电压为10V ,则流过开关1的电流为015mA ,流过开关2的电流为0125mA ,如此类推,这样通过每个开关的压降保持为5mV 不变。
要使梯形电阻网络的二进制权电流分流特性维持不变,就必须使每个开关上的压降相等。
图4 C M OS 开关由以上分析我们可以得到乘法型数模转换器的输出V OUT =-V REFD 121+D 222+…+D i2i+…+D 12212(1)式中D i 为12位输入直流电压D/A 数据,可见耦合直流D/A 转换电路的输出电压与输入直流电压D/A 数据和参考电压V REF 有关。
21213 耦合交流D/A 转换电路图5为耦合交流D/A 转换电路,采用了美国Ana 2log Device 公司二进制的模拟器件AD562,它由专门设计的精密双向开关、控制运算放大器和兼容的高稳硅铬薄片电阻组成。
先进的电路设计与高稳S iCr 薄片电阻处理和激光修正技术的特殊结合为AD562提供了12位的准确度,使得在25℃的最大误差限制为±1/2LS B ,在整个工作温度范围内单调性得到保证。
薄片电阻网络包含增益电阻、量程电阻和双极性偏置电阻,因此可以通过改变器件接线端的连接来编排不同的输出电压量程。
薄片电阻是通过激光修正的,器件加电后就准确地校准了所有的刻度因子。
刻度因子依赖这些电阻的跟踪系数(<±2ppm/℃),而不依赖绝对温度系数。
如图5所示AD562通过外接运算放大电路连接成双极性输出,其中V REF 为参考电压,R1和R2分别为增益调节电阻和零偏置调节电阻,当置所有D/A 输入位为“0”时,调节R1使运算放大器输出为-V REF ,当置所有D/A 输入位为“1”时,调节R2使运算放大器输出为0。
图5 耦合交流D/A 转换电路(AD562)21214 耦合交流幅值D/A 转换电路图6为耦合交流幅值D/A 转换电路,图中V OUT (AD562)为图5的耦合交流D/A 转换输出电压,它作为R -2R 型梯形电阻网络的输入,不管开关状态如何,经R -2R 型梯形电阻网络和输出运放,电压值改变为V OUT (R -2R )=-V OUT (AD 562)∑10i =1D i2i上式中,D i 为R -2R 型梯形电阻网络的输入数据,当D i =1时,电子开关连接到V OUT (AD562),当D i =0时,电子开关连接到模拟地。
上式的意义即将耦合第5期可控耦合交直流信号源设计・69 ・交流的幅值改变为原来的∑10i =1D i2i倍并反向。
图6 由R -2R 型梯形电阻网络形成的耦合交流幅值D/A 变换电路21215 参考电压产生电路如图7所示,V1为温度补偿型稳压二极管2CW D9V0E ,在I Z =715mA 时,稳压值V Z =9V ±5%,内阻R Z ≤20Ω,在25℃时,温度系数为C T V =0105×10-4/℃,V1的输出作为12位数模转换器AD562和AD7541的参考电压V REF 。
由于两种数模转换器的内部结构不同,考虑到V1内阻的存在,参考电压与数模转换电路的连接方式会有所不同。
图5为AD562双极性连接的数模转换电路(±9V ),参考电压直接与输入运放连接,因输入放大电路的输入阻抗非常高,所以V1的内阻对数模转换输出没有影响;图3为AD7541单极性连接的数模转换电路(-9V ),若参考电压直接连接到AD7541的参考电压输入端,则因AD7541的等效输入阻抗只有10kΩ,V1的内阻对数模转换输出将带来较大影响。