模电学习笔记(五)——反相求和电路

模电学习笔记(五)

反相求和电路设计

如下图就是一个反相求和电路设计拓扑

模电学习笔记(五)——反相求和电路_第1张图片

同个例子来说明如何设计反相求和电路

设计目标:

输入1(V) 输入2(V) 输出(V) 频率(kHz) 电源(V)
最小 最大 最小 最大 最小 最大 f 最小 最大
-1 1 -3 3 -5 5 10 -15 15

 

1.下面是该电路的传递函数

                                   \LARGE V_{out}=V_{in 1}.(-\frac{R_{3}}{R_{1}})+V_{in 2}.(-\frac{R_{3}}{R_{2}})

2.为R3设置一个合适的电阻值。  R3=50KΩ

3.分别计算V1、V2所需要的增益。对于该设计,输出摆幅的一般可用于每个输入。

                                                \LARGE G=\left | \frac{\frac{V_{omax}-V_{omin}}{2}}{V_{in max}-V_{in min}} \right |

分别代入数据可求得:

                              \LARGE G_{1}=2.5=7.95dB                              \LARGE G_{2}=0.833=-1.59dB

4.分别计算R1、R2的值。

由于                       

                                  \LARGE G_{1}=\frac{R_{3}}{R_{1}}                          \LARGE G_{2}=\frac{R_{3}}{R_{2}}

分别代入数据可得:

                                 \LARGE R_{1}=20k                        \LARGE R_{2}=60.02 k

5.计算小信号带宽。

          \LARGE GBP_{OPA170}=1.2MHz

       \LARGE NG=1+\frac{R_{3}}{R_{1}||R_{2}}=1+\frac{50k}{15.001K}=4.33

      \LARGE BW=\frac{GBP_{OPA170}}{NG}=\frac{1.2M}{4.33}=277.136kHz

满足设计所需的10kHz..

6.计算压摆率。

SR=2×π×f×Vp=2×π×10k×5=0.314V/μs

\LARGE SR_{OPA170}=0.4V/us          满足设计所需。

仿真结果:

直流仿真:

V1:从图中可看出,V1所输出的信号大小在线性区内

模电学习笔记(五)——反相求和电路_第2张图片

V2:从图中可看出,V2所输出的信号大小在线性区内

模电学习笔记(五)——反相求和电路_第3张图片

瞬态仿真结果:

模电学习笔记(五)——反相求和电路_第4张图片

 

 

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