集成运放的非线性失真分析及电路应用

王琦

【摘要】集成运放可用来集成外围电路及运算放大器，硅片具备了集成性。经过这种组合，构建了集成式的电子电路。相比来看，集成运算体现为更优的灵活及敏锐性，也缩小了体积。在便携性的数码设备中通常可选取集成运放的方式。经过非线性的解析，可知非线性电路失真的根源。在这种基础上，变更了集成运放原有的线路衔接方式，恢复常规运行。对于此，解析了非线性失真的成因及根源，选取集成运放的方式来处理电路。

【关键词】集成运放 非线性 失真分析 电路应用

针对于差分式的集成运放电路，解析了失真的非线性根源。经过全方位改进，优化并且重设了集成运放的线路特性。具体在改进后，防控了偏高的电路谐波。对于外围线路，非线性解析得到的参数也可用来优化连接，同时减低了输入进来的共模电压。具体优化设计时，增设了定位必备的频段系统用来接收电路的射频增益，阻止产生谐波。改进后的输出信号符合了特定门限及幅度。

一、非线性的电路失真

集成运放性的常用电路包含了输入级、输出级及相应的中间级，同时还含有偏置电路。在整体电路中，输入级还设有内部的差分电路。差分电路可设置为单端或双端这样两类的输入流程。对于偏置电路，可依托双电源或单一电源来供电。在这种状态下，若输入进来的共模信号是较大的，将会转变至非线性的差分电路运转状态。因此，放大器不会再抑制电路内的共模，也干扰了设置好的共模抑制功能。

集成运放性的线路表现为非线性的特性，设置了必备的参数。除了输入电压，判断非线性的详细指标还包含了输出电流、电压及摆动幅度。从晶体管来看，输出级呈现为饱和性的压降，输出的最大电压也经常没能超出线路内的电源电压。在转换电压时，压摆率被设置为必备的指标，这项指标整合了高频信号。若初期设定了偏高压摆率，那么集成运放也将表现为较高的总体电压。与之相反，若设置了过低的压摆率，在某一时段将会呈现为失真的输出信号，这种状态下的非线性表征也更为明显。

针对于正负两类的电源或是单一电源，集成运放供电都配有精确的共模电压。通常来看，相比于电源电压，共模电压会显示为2V的差值。若选取了单一电源用来供电，那么输入电压总体的变更幅度是更小的。由此可见，如果采纳了较低的供电电源，那么不可忽视共模信号的输入。

二、集成运放的具体应用

射频式的前端接收机电路配备了运算放大器，表现为集成性能。然而，运算放大器初期设置了偏高的输出阻抗，这种状态的混频器并没能拥有最优的驱动及负载性能。这样做，即可确保符合了最低的采样信号门限。集成运放设有输出的较低阻抗，但却有着较高比值的输入阻抗。经过这种改进，即可高效传递实时l生的变频信号，负载驱动性能因而变得更强。针对总体线路，若要符合根本的增益设计，那么有必要实时放大变频状态下的接收端基带信号。

2.1总体设计思路

非线性的集成运放线路设有500MHz的带宽及5mV的电压摆动，设定为0.05°精确的相位误差，它代表着差分放大过程中的偏差。电源设有7V或更低的电压。在总体线路内，配备了双集成式的放大器用来运算，可同时输出并且放大双路的信号。相比于反馈电流式的常见放大器，集成运放的新式放大器更适合用于电路的扩频通信，体现为压摆率较高的特性。

2.2具体的实现流程

供电设置了单电源，配备了正交的两路信号。对于差分放大，配备了单端输出及双端输入的流程。集成运放的过程中，合并了极性的双路信号而后用来采样。若识别了跳频信号，电路即可跟进实时性的电压变更。经过改进之后，可控制于30dBc或更低的输出谐波，符合了灵敏度。在各个阶段内，负载阻抗及电压增益都会表现出正比的变动趋势。对于射频前端，配备了控制性的增益放大线路。接收机设有高层次的敏锐性要求，初期较弱的信号经过固定式的集成运放，可以再次被放大。

2.3优化非线性电路

非线性的集成运放电路应当解析它的失真规律。输入某一单频信号，电压变更的速度并不是很快。因此，谐波失真可忽视压摆率的变动。优化重设电路之后，在最大范围内缩减了低频信号附带的电容干扰，因而表现出最佳的电路频谱特性。

三、结语

连接电路选取了集成运放的非线性方式，确认了谐波失真的根源。在这种基础上，重设了优化后的电路衔接。对于集成运放，不会更改固有的电路增益，射频的接收端即可提升至更高的敏锐度。这样做，动态调控了波动的非线性范围，也可把失真谐波控制于可接受范围内。在各类电路内，集成运放都隐含了非线性失真的可能性。为此，仍有必要归纳集成运放式的电路失真规律，设定适当的防控措施。