使用電流反饋運放的射頻振蕩器-新品速遞

精品文檔-下載后可編輯使用電流反饋運放的射頻振蕩器-新品速遞電流反饋放大器是一種眾所周知的電路部件，有許多用途。從這種電路的基本框圖可以看出，其輸入級是一個電壓輸出器--實際是一個對稱的發(fā)射極跟隨器（圖1）。這樣配置的電路可對輸出電流進行取樣，將其轉(zhuǎn)換成在一個大阻抗兩端的電壓，然后再用一個大功率、低輸出阻抗放大器將該電壓放大，送到輸出端。這種設(shè)計思路就是將放大器的輸入級用作基本考畢茲（Colpitts）振蕩器的電壓輸出器。這一電路將電流反饋放大器的非倒相輸入端用作電壓輸出器的輸入端，而將電流反饋放大器的倒相輸入端用作電壓輸出器的輸出端。利用輸出放大器就可實現(xiàn)一種較大功率緩沖輸出。圖2中的電路示出了一種將放大器的輸入電壓輸出器用作其有源元件的基本考畢茲振蕩器。這一振蕩器電路有兩點值得注意：首先，兩只背接的二極管連接在諧振器的兩端以將振蕩信號限制在某一具體電平上，從而保持電壓輸出器的線性輸出；第二，電壓輸出器的輸出端通過電阻器ROSC連接到諧振器抽頭上，以改善電壓輸出器的線性度的同時，并確定反饋的大小。ROSC的阻值為330kΩ時能實現(xiàn)諧振器兩端的兩只二極管軟限幅（VRES=1Vp-p，每只二極管兩端的電壓為0.5Vp-p）。圖3示出了諧振器頂端的已測電壓VRES。RF是電流反饋放大器的反饋電阻器，其阻值為圖3所標的值。本設(shè)計使用國家半導體公司（其網(wǎng)址為）的LM6181電路，RF的阻值為1kΩ。輸出電壓可以根據(jù)下式計算：VRES=1Vp-p，VINV=VRES=1Vp-p。電壓緩沖器增益為1：V（ROSC）=VINV－VRES/2。諧振器抽頭的電壓為VRES/2，因為諧振器的兩個電容器的電容值相等。V（ROSC）=VRES－VRES/2=0.5Vp-p。I(ROSC)=V（ROSC）/ROSC。I（RF）=I（ROSC）。負反饋把放大器的倒相輸入電流抵銷掉。VOUT=V(RF)+VINV=RF×I(RF)+VINV=1000×(0.5/330)=2.51Vp-p。如果需要更大的電壓，可在倒相輸入端與地之間增加RG--本例為1000Ω。I（RG）=VINV/RG。此時，流過RF的電流是流過ROSC和流過RG的兩個電流之和。所以，VOUT=V(RF)+VINV=RF×I(RF)+VINV=1000×(0.5/330+1/100)+1=12.51Vp-p。圖4示出了測得的輸出電壓波形。LM6181的輸出電流為100mA，所以它能輕而易舉地驅(qū)動±63mAp-p電流（±6.3V/100Ω）進入100Ω總負載（50Ω輸出終端電阻器和50負載電阻器）。50Ω負載兩端的電壓為3.15V（峰值）或2.23V（均方根值），這接近于20dBm（100mW）。這樣的功率電平可直接驅(qū)動高電平二極管雙平衡的混頻器，或者能驅(qū)動較大功率的放大器，同時輸出純凈的正弦波形。可以通過修改諧振電路來適應(yīng)不同的調(diào)諧元件。只要將電感器改換成晶體，再將諧振器電容器的電容值改變?yōu)楹线m的值，如2×68pF，就可以將這一電路用作晶體振蕩器。為了給非反相輸入端提供偏置電流，必須在非反相輸入端和地之間接一只大阻值（例如10kΩ）的偏置電阻器。<IMGheight=137alt=在典型的電流反饋放大器中hspace=0src="/data/uploadfile/202265183725678.jpg"width=218border=0

圖1在典型的電流反饋放大器中，輸入級是一個電壓跟隨器。

<IMGheight=224alt="這種考畢茲振蕩器使用電流反饋放大器來提供純正弦波輸出信號"hspace=0src="/data/uploadfile/202265183726775.jpg"width=403border=0圖2這種考畢茲振蕩器使用電流反饋放大器來提供純正弦波輸出信號。

<IMGheight=172alt="圖3這種純正弦波信號是圖1中諧振器頂端的信號VRES。"hspace=0src="/data/uploadfile/202265183