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四端浮动调零电路入门
接线图
2023年08月22日 19:57 290
admin
归零器、归零器和归零器都是从理论电路开始的。归零器是归零器和归零器组合的结果,它形成一个具有传输矩阵(即归零矩阵)的网络元件。因此,调零器是一种通用的有源元件,与电容器和电阻器结合使用,可以用最少数量的器件产生几乎所有功能。
归零器和归零器可用作各种电路的构建块(见图1)。 四端浮动调零电路入门 图 1上图概述了 nullator 和norator 的等价关系。资料宾夕法尼亚州立大学
事实上,运算放大器和电流传输电路也可以使用调零器来实现(见图2)。这些基本构建模块(调零器、调零器和调零器)还可用于实现受控源、晶体管、回转器、电感器、振荡器、电感模拟器、电流模式滤波器和其他有源电路的等效电路。因此,这些构建块作为基本有源电路非常有用。
图 2上图显示了电流传输器、运算放大器和调零器等效项。资料宾夕法尼亚州立大学 浮动调零器的基本概念是其中一个端口是浮动的。四端浮动调零器 (FTFN) 是差分输入和输出端口均浮动的浮动调零器。请参见图3的框图表示。FTFN 的另一个常见名称是运算浮动放大器 (OFA),因为该电路具有浮动输入和输出端子的高增益跨导放大功能。 四端浮动调零电路入门
图 3这是四端浮动置零器的图形表示。资料宾夕法尼亚州立大学
FTFN 是零值器(I1 = -I2、I1 = 0 和 V1-V2 = 0)和非值器 (I3 = -I4) 的组合。这样,FTFN 就等于连接到输出端口端子的电压和电流。因此,FTFN 能够进行电压和电流模式操作。这种实用性引起了人们对电路和各种物理实现的浓厚兴趣。FTFN 通常使用具有运算放大器和电流镜、第二代电流传送器 (CCII) 或电流反馈运算放大器组合的电源电流感应方法来实现(见图 4 a、b、c 和d) 。
(A)
(二)
(C)
(四)
图 4使用运算放大器和电流镜实现的 FTFN (a)、具有浮动输出端口电流源隔离的 A 类运算反馈放大器 (b)、具有电源电流均衡功能的 AB 类 OFA (c) 以及具有电源电流均衡功能的 AB 类 OFA 实现总输出电源电流均衡 (d)。资料宾夕法尼亚州立大学
还存在使用压控电压源(VCVS)、压控电流源(VCCS)、电流控制电压源(CCVS)和电流控制电流源(CCCS)来实现FTFN的多种方式。此外,还有多种使用晶体管实现 FTFN 的方法,例如折叠共源共栅和 CMOS 跨线性单元。 为了增强抗噪性和动态范围,同时最大限度地减少谐波失真和耦合/寄生效应,对于具有组合模拟和数字电路的电路使用完全平衡的 FTFN (FBFTFN) 可能是有益的(见图 5 )。 四端浮动调零电路入门
图 5完全平衡的 FTFN 对于混合模拟/数字电路是有益的。资料宾夕法尼亚州立大学
与所有电路一样,不可能实现理想的 FTFN 实现。因此,实现 FTFN 时应满足一些关键标准。首先,该设备应该是真正的四端设备。这意味着不应假定没有接地或其他端子连接。其次,电路应尽可能接近I1+I2 = 0且I3 = I4的理想条件(见图6)。而且,输出电压差需要是差分电压,而不是单独浮动。实现此目的的一种方法是在某种类型的反馈布置中使用高增益、跨导或跨阻抗。 四端浮动调零电路入门 图 6非理想模型描述了 FTFN 的真实行为。资料宾夕法尼亚州立大学
一种可能的 FTFN 电路可以通过两个电压缓冲器来实现,其输出跨接一个电阻器。所述FTFN电路的输出部分是两个电流方向相反的CCCS,其电流来自跟随缓冲器之间的电流。这可以通过镜像一个或两个缓冲区来实现。在此表示中,电压缓冲器之间的电阻应足够低,以满足输入处无电压差和输入端子处的零电流。这种表示需要仔细实施才能获得良好的性能(见图7)。 四端浮动调零电路入门 图 7这是四端浮动置零器的跨导器表示。资料宾夕法尼亚州立大学
FTFN 的一个关键用途是实现浮动阻抗模拟。无损浮动模拟电感就是一个例子,它可以使用单个 FTFN 或仅两个电流反馈运算放大器 (CFOA) 来实现,如图8所示。 四端浮动调零电路入门 图 8基于 FTFN 的无损浮动模拟电感 (a) 和基于 FTFN 的浮动模拟无损电感的 CFO 等效物 (b)。资料施普林格
归零器和归零器可用作各种电路的构建块(见图1)。 四端浮动调零电路入门 图 1上图概述了 nullator 和norator 的等价关系。资料宾夕法尼亚州立大学
事实上,运算放大器和电流传输电路也可以使用调零器来实现(见图2)。这些基本构建模块(调零器、调零器和调零器)还可用于实现受控源、晶体管、回转器、电感器、振荡器、电感模拟器、电流模式滤波器和其他有源电路的等效电路。因此,这些构建块作为基本有源电路非常有用。
图 2上图显示了电流传输器、运算放大器和调零器等效项。资料宾夕法尼亚州立大学 浮动调零器的基本概念是其中一个端口是浮动的。四端浮动调零器 (FTFN) 是差分输入和输出端口均浮动的浮动调零器。请参见图3的框图表示。FTFN 的另一个常见名称是运算浮动放大器 (OFA),因为该电路具有浮动输入和输出端子的高增益跨导放大功能。 四端浮动调零电路入门
图 3这是四端浮动置零器的图形表示。资料宾夕法尼亚州立大学
FTFN 是零值器(I1 = -I2、I1 = 0 和 V1-V2 = 0)和非值器 (I3 = -I4) 的组合。这样,FTFN 就等于连接到输出端口端子的电压和电流。因此,FTFN 能够进行电压和电流模式操作。这种实用性引起了人们对电路和各种物理实现的浓厚兴趣。FTFN 通常使用具有运算放大器和电流镜、第二代电流传送器 (CCII) 或电流反馈运算放大器组合的电源电流感应方法来实现(见图 4 a、b、c 和d) 。
(A)
(二)
(C)
(四)
图 4使用运算放大器和电流镜实现的 FTFN (a)、具有浮动输出端口电流源隔离的 A 类运算反馈放大器 (b)、具有电源电流均衡功能的 AB 类 OFA (c) 以及具有电源电流均衡功能的 AB 类 OFA 实现总输出电源电流均衡 (d)。资料宾夕法尼亚州立大学
还存在使用压控电压源(VCVS)、压控电流源(VCCS)、电流控制电压源(CCVS)和电流控制电流源(CCCS)来实现FTFN的多种方式。此外,还有多种使用晶体管实现 FTFN 的方法,例如折叠共源共栅和 CMOS 跨线性单元。 为了增强抗噪性和动态范围,同时最大限度地减少谐波失真和耦合/寄生效应,对于具有组合模拟和数字电路的电路使用完全平衡的 FTFN (FBFTFN) 可能是有益的(见图 5 )。 四端浮动调零电路入门
图 5完全平衡的 FTFN 对于混合模拟/数字电路是有益的。资料宾夕法尼亚州立大学
与所有电路一样,不可能实现理想的 FTFN 实现。因此,实现 FTFN 时应满足一些关键标准。首先,该设备应该是真正的四端设备。这意味着不应假定没有接地或其他端子连接。其次,电路应尽可能接近I1+I2 = 0且I3 = I4的理想条件(见图6)。而且,输出电压差需要是差分电压,而不是单独浮动。实现此目的的一种方法是在某种类型的反馈布置中使用高增益、跨导或跨阻抗。 四端浮动调零电路入门 图 6非理想模型描述了 FTFN 的真实行为。资料宾夕法尼亚州立大学
一种可能的 FTFN 电路可以通过两个电压缓冲器来实现,其输出跨接一个电阻器。所述FTFN电路的输出部分是两个电流方向相反的CCCS,其电流来自跟随缓冲器之间的电流。这可以通过镜像一个或两个缓冲区来实现。在此表示中,电压缓冲器之间的电阻应足够低,以满足输入处无电压差和输入端子处的零电流。这种表示需要仔细实施才能获得良好的性能(见图7)。 四端浮动调零电路入门 图 7这是四端浮动置零器的跨导器表示。资料宾夕法尼亚州立大学
FTFN 的一个关键用途是实现浮动阻抗模拟。无损浮动模拟电感就是一个例子,它可以使用单个 FTFN 或仅两个电流反馈运算放大器 (CFOA) 来实现,如图8所示。 四端浮动调零电路入门 图 8基于 FTFN 的无损浮动模拟电感 (a) 和基于 FTFN 的浮动模拟无损电感的 CFO 等效物 (b)。资料施普林格
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