寬擺幅電路

A. 輸出電壓增益與 擺幅 區別

增益是輸出、輸入電壓之比，沒有量綱，一般用分貝做單位；擺幅是輸出、輸入電壓值，有量綱，單位是伏特，不是比值。

輸出電壓有兩個含義:
1.不帶負載的時候凈輸出,就是電路兩端,開路壓差
2.是帶負載的時候輸出兩端的壓差
兩個不一樣 輸出值也不相同

B. 一個放大電路的「擺幅」是如何定義的

放大電路的「擺幅」就是最大不失真輸出電壓幅度。
擺幅與電源電壓、放大電路結構及工作點有關。
工作點設置合理，擺幅就能達到最大，使放大器的能力得到最充分的發揮。

C. 求這個LM358放大電路的工作原理 越詳細越好

LM358是雙運算放大器。內部包括有兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的運算放大器，適合於電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用於雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。它的使用范圍包括感測放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合。

該裝置工作原理由紅外線感測器、信號放大電路、電壓比較器、延時電路和音響報警電路等組成。紅外線探測感測器IC1探測到前方人體輻射出的紅外線信號時，由IC1 的②腳輸出微弱的電信號，經三極體VT1 等組成第一級放大電路放大。

再通過C2輸入到運算放大器IC2中進行高增益、低雜訊放大，此時由IC2①腳輸出的信號已足夠強。IC3作電壓比較器，它的第⑤腳由R10、VD1提供基準電壓，當IC2①腳輸出的信號電壓到達IC3的⑥腳時，兩個輸入端的電壓進行比較，此時IC3的⑦腳由原來的高電平變為低電平。

IC4 為報警延時電路，R14 和C6 組成延時電路，其時間約為1 分鍾。當IC3的⑦腳變為低電平時，C6通過VD2放電，此時IC4 的②腳變為低電平，它與IC4的③腳基準電壓進行比較，當它低於其基準電壓時，IC4 的①腳變為高電平，VT2 導通，訊響器BL通電發出報警聲。

人體的紅外線信號消失後，IC3的⑦腳又恢復高電平輸出，此時VD2 截止。由於C6兩端的電壓不能突變，故通過R14向C6 緩慢充電，當C6兩端的電壓高於其基準電壓時，IC4的①腳才變為低電平，時間約為1 分鍾，即持續1分鍾報警。

由VT3、R20、C8 組成開機延時電路，時間也約為1 分鍾，它的設置主要是防止使用者開機後立即報警，好讓使用者有足夠的時間離開監視現場，同時可防止停電後又來電時產生誤報。

該裝置採用9－12V直流電源供電，由T 降壓，全橋U整流，C10 濾波，檢測電路採用IC5 78L06供電。本裝置交直流兩用，自動無間斷轉換。

(3)寬擺幅電路擴展閱讀

LM358有著內部頻率補償，直流電壓增益高(約100dB)，單位增益頻帶寬(約1MHz)，電源電壓范圍寬：單電源(3—30V)，雙電源(±1.5 一±15V)，壓擺率(0.3V/us)，低功耗電流，適合於電池供電。

低輸入偏流，低輸入失調電壓和失調電流，共模輸入電壓范圍寬，包括接地，差模輸入電壓范圍寬，等於電源電壓范圍，輸出電壓擺幅大(0 至Vcc-1.5V)等特性。

IC1 採用進口器件Q74，波長為9－10um。IC2採用運放LM358，具有高增益、低功耗。IC3、IC4 為雙電壓比較器LM393，低功耗、低失調電壓。其中C2、C5一定要用漏電極小的鉭電容，否則調試會受到影響。R12是調整靈敏度的關鍵元件，應選用線性高精度密封型。

製作時，在IC1 感測器的端面前安裝菲涅爾透鏡，因為人體的活動頻率范圍為0.1－10Hz，需要用菲涅爾透鏡對人體活動頻率倍增。

安裝無誤，接上電源進行調試，讓一個人在探測器前方7－10m 處走動，調整電路中的R12，使訊響器報警即可。其它部分只要元器件質量良好且焊接無誤，幾乎不用調試即可正常工作。

本機靜態工作電流約10mA，接通電源約1分鍾後進入守候狀態，只要有人進入監視區便會報警，人離開後約1 分鍾停止報警。如果將訊響器改為繼電器驅動其它裝置即作為其它控制用。

D. 在對寬擺幅電流鏡進行模擬時候，請問LTspice模擬中為什麼流過電壓源Vo的電流一開始為無窮大

這大概是與編寫非線性元件模型的數據有關，電阻線性元件好象就沒有這個情況

E. 放大器的運算放大器設計

運算放大器是模數轉換電路中的一個最通用、最重要的的單元。全差分運放是指輸入和輸出都是差分信號的運放, 與普通的單端輸出運放相比有以下幾個優點: 輸出的電壓擺幅較大;較好的抑制共模雜訊;更低的雜訊;抑制諧波失真的偶數階項比較好等。因此通常高性能的運放多採用全差分形式。近年來,全差分運放更高的單位增益帶寬頻率及更大的輸出擺幅使得它在高速和低壓電路中的應用更加廣泛。隨著日益增加的數據轉換率, 高速的模數轉換器需求越來越廣泛, 而高速模數轉換器需要高增益和高單位增益帶寬運放來滿足系統精度和快速建立的需要。速度和精度是模擬電路兩個最重要的性能指標,然而,這兩者的要求是互相制約、互為矛盾的。所以同時滿足這兩方面的要求是困難的。折疊共源共柵技術可以較成功地解決這一難題, 這種結構的運放具有較高的開環增益及很高的單位增益帶寬。全差分運放的缺點是它外部反饋環的共模環路增益很小, 輸出共模電平不能精確確定,因此,一般情況下需加共模反饋電路 。
運放結構的選擇
運算放大器的結構重要有三種:(a) 簡單兩級運放,(b)折疊共源共柵,(c)共源共柵,如圖1 的前級所示。本次設計的運算放大器的設計指標要求差分輸出幅度為±4V, 即輸出端的所有NMOS 管的VDSAT,N 之和小於0.5V,輸出端的所有PMOS 管的VDSAT,P 之和也必須小於0.5V 。
主運放結構
該運算放大器存在兩級:(1)Cascode 級增大直流增益(M1-M8)；(2)、共源放大器(M9-M12) 。
共模負反饋
對於全差分運放, 為了穩定輸出共模電壓,應加入共模負反饋電路。在設計輸出平衡的全差分運算放大器的時候,必須考慮到以下幾點:共模負反饋的開環直流增益要求足夠大,最好能夠於差分開環直流增益相當;共模負反饋的單位增益帶寬也要求足夠大,最好接近差分單位增益帶寬;為了確保共模負反饋的穩定, 一般情況下要求進行共模迴路補償;共模信號監測器要求具有很好的線性特性;共模負反饋與差模信號無關, 即使差模信號通路是關斷的 。
該運算放大採用連續時間方式來實現共模負反饋功能。
該結構共用了共模放大器和差模放大器的輸入級中電流鏡及輸出負載。這樣,一方面降低了功耗; 另一方面保證共模放大器與差模放大器在交流特性上保持一致。因為共模放大器的輸出級與差模放大器的輸出級可以完全共用,電容補償電路也一樣。只要差模放大器頻率特性是穩定的,則共模負反饋也是穩定的。這種共模負反饋電路使得全差分運算放大器可以像單端輸出的運算放大器一樣設計, 而不用考慮共模負反饋電路對全差分放大器的影響 。
電壓偏置電路:寬擺幅電流
在共源共柵輸入級中需要三個電壓偏置,為了使得輸入級的動態范圍大一些,寬擺幅電流源來產生所需要的三個偏置電壓 。

F. 求解釋雙運放放大器lm358這個電路圖

前面是個反向放大器，後面接了一個緩沖器。這是最基本的放大器構成。書上可以找到的

G. 電路該如何修改設置直流偏置，使得輸出交流擺幅最大

帶直流偏置的交流。

H. CMOS-IC的CMOS集成電路的特佂

雙列直插（DIP封裝）
扁平封裝（PLCC封裝） 微功耗—CMOS電路的單門靜態功耗在毫微瓦（nw）數量級。
高雜訊容限—CMOS電路的雜訊容限一般在40%電源電壓以上。
寬工作電壓范圍—CMOS電路的電源電壓一般為1.5~18伏。
高邏輯擺幅—CMOS電路輸出高、低電平的幅度達到全電為VDD，邏輯「0」為VSS。
高輸入阻抗--CMOS電路的輸入阻抗大於108Ω,一般可達1010Ω。
高扇出能力--CMOS電路的扇出能力大於50。
低輸入電容--CMOS電路的輸入電容一般不大於5PF。
寬工作溫度范圍—陶瓷封裝的CMOS電路工作溫度范圍為
- 55℃~ 125 ℃；塑封的CMOS電路為 – 40 ℃ ~ 85 ℃。
為什麼CMOS電路的直流功耗幾近於零？

I. 輸出電壓擺幅高有什麼好處

顯然，擺幅越大低電位與高電位的距離寬，這樣抗干擾能力強，一般這是指一個變化的交流信號，但最低點不一定為負值。

J. 高頻電路用bipolar好還是mos好

金屬氧化物半導體場效應(MOS)晶體管可分為N溝道與P溝道兩大類， P溝道硅MOS場效應晶體管在N型硅襯底上有兩個P+區，分別叫做源極和漏極，兩極之間不通導，柵極上加有足夠的正電壓(源極接地)時，柵極下的N型硅表面呈現P型反型層，成為連接源極和漏極的溝道。改變柵壓可以改變溝道中的電子密度，從而改變溝道的電阻。這種MOS場效應晶體管稱為P溝道增強型場效應晶體管。如果N型硅襯底表面不加柵壓就已存在P型反型層溝道，加上適當的偏壓，可使溝道的電阻增大或減小。這樣的MOS場效應晶體管稱為P溝道耗盡型場效應晶體管。統稱為PMOS晶體管。
P溝道MOS晶體管的空穴遷移率低,因而在MOS晶體管的幾何尺寸和工作電壓絕對值相等的情況下，PMOS晶體管的跨導小於N溝道MOS晶體管。此外，P溝道MOS晶體管閾值電壓的絕對值一般偏高，要求有較高的工作電壓。它的供電電源的電壓大小和極性,與雙極型晶體管——晶體管邏輯電路不兼容。PMOS因邏輯擺幅大，充電放電過程長，加之器件跨導小，所以工作速度更低，在NMOS電路(見N溝道金屬—氧化物—半導體集成電路)出現之後，多數已為NMOS電路所取代。只是,因PMOS電路工藝簡單,價格便宜，有些中規模和小規模數字控制電路仍採用PMOS電路技術。PMOS的特性，Vgs小於一定的值就會導通，適合用於源極接VCC時的情況（高端驅動）。但是，雖然PMOS可以很方便地用作高端驅動，但由於導通電阻大，價格貴，替換種類少等原因，在高端驅動中，通常還是使用NMOS。
正常工作時，P溝道增強型MOS管的襯底必須與源極相連，而漏心極的電壓Vds應為負值，以保證兩個P區與襯底之間的PN結均為反偏，同時為了在襯底頂表面附近形成導電溝道，柵極對源極的電壓Vgs也應為負。 1．導電溝道的形成（Vds＝0）
當Vds=0時，在柵源之間加負電壓Vgs，由於絕緣層的存在，故沒有電流，但是金屬柵
極被補充電而聚集負電荷，N型半導體中的多子電子被負電荷排斥向體內運動，表面留下帶正電的離子，形成耗盡層，隨著G、S間負電壓的增加，耗盡層加寬，當Vgs增大到一定值時，襯底中的空穴（少子）被柵極中的負電荷吸引到表面，在耗盡層和絕緣層之間形成一個P型薄層，稱反型層，這個反型層就構成漏源之間的導電溝道，這時的Vgs稱為開啟電壓Vgs（th），Vgs到Vgs（th）後再增加，襯底表面感應的空穴越多，反型層加寬，而耗盡層的寬度卻不再變化，這樣我們可以用Vgs的大小控制導電溝道的寬度。
2．Vds≠O的情況
導電溝道形成以後，D，S間加負向電壓時，那麼在源極與漏極之間將有漏極電流Id
流通，而且Id隨Vds而增加．Id沿溝道產生的壓降使溝道上各點與柵極間的電壓不再相等，該電壓削弱了柵極中負電荷電場的作用，使溝道從漏極到源極逐漸變窄．當Vds增大到使Vgd＝Vgs（TH），溝道在漏極附近出現預夾斷．