斩波运算放大器和仪表放大器

   在讨论斩波仪表放大器之前,我们将着眼于斩波运算放大器,其电路结构。

    斩波器Ch1和C%交替变换流经输入级放大器C衄信号的极性。这就意味着输入电压⒕d将会在输出端以时间连续的电流形式出现。但输人端偏置电压吒Ω会以方波电流信号的形式叠加在输出端,如图3.18所示.

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   图3,18 斩波放大器中电压和电流随时间的变化函数

    如果运算放大器运用于反馈系统中,其输人信号将包括残留的偏置电压,且该偏置电压顶端出现经过低通滤波后的方波波纹。输人端的噪声频谱中,偏置信号和1〃噪声如图3.19所示均转化为了时钟

频率九。

    图319 有斩波器和无斩波器的放大器的噪声密度

   残留的偏置信号主要有两个来源。第一个是由斩波器时钟序列中非等占空比引起的。若我们假设10mⅤ的输人电压中有6σ的电压偏置,并且该信号非等占空比为104,最终的偏置电压为1uⅤ。第二个残留偏置信号来源是斩波器中寄生电容失衡所引起的,寄生电容如图3。⒛所示。假设斩波器Ch1(在输入级和输出级之间)仅在晶体管Ml周围有两个电容器C艹l和Cu2。cp12在斩波器Ch1的输出端交替产生正负电流脉冲,同时这一电流脉冲不会产生偏置信号。然而,电容器Cp11在斩波器Ch1的输人端产生相似的交替电流脉冲,当这些脉冲电流信号在向输出端传递过程中,其将通过Chl进行整流。