6.模拟集成电路.ppt

* 振荡器产生等幅的高频正弦信号，经过倍频器后，即成为载波频率信号；然后，载波频率信号被基带信号调制，产生高频已调信号，最后再经功率放大器放大，获得足够的发射功率，作为射频信号发送到空间。载波频率在适合无线信道传播的频率范围。 * 调制——用调制信号控制高频载波的某一参数，使其参数按调制信号的规律变化的过程。 必要性——提高信号频率以便于辐射电磁波；实现多路复用（频分复用）；发送系统性能，提高抗干扰性。 1．频谱变换 ??? 为了信息有效与可靠传输，利用指定的信息类型，往往需要将低频信号的基带频谱搬移到适当的或指定的频段。例如，音频信号或基带数字代码进行直接传输，因较大的损耗不适于长距离传送，如果利用无线信道或分配的频段实施通信，都需要基带频谱通过某种调制方式搬移到高频波段。这样可以提高传输性能，以较小的发送功率与较短的天线来辐射电磁波。如果天线高度为辐射信号波长的四分之一，更便于发挥天线的辐射能力。于是分配民用广播的频段为535~1605 KHz（中频段），对应波长为187~560 m，天线需要几十米到上百米；而移动通信手机天线只不过10cm，它使用了900 MHz频段。这些广播与移动通信都必须进行某种调制，而将话音或编码基带频谱搬移到应用频段。 2．实现信道复用 ??? 为了使多个用户的信号共同利用同一个有较大带宽的信道，可以采用各种复用技术，如模拟电话长途传输是通过利用不同频率的载波进行调制。将各用户话音每隔4 kHz搬移到高频段进行传输，这种载波电话系统采用的是频率复用。如将基带话音进行数字化——脉冲编码调制（PCM），30个用户数字话音可由时间复用而利用同一条基带信道。 3．提高抗干扰能力 ??? 不同的调制方式，在提高传输的有效性和可靠性方面各有优势。如调频广播系统，它采用的频率调制技术，付出多倍带宽的代价，由于抗干扰性能强，其音质比只占10 kHz带宽的调幅广播要好得多。作为提高可靠性的一个典型系统是扩频通信，它是以大大扩展信号传输带宽，以达到有效抗拒外部干扰和短波信道多径衰落的特殊调制方式。 * 通常调制要传送的信号波形比较复杂，但无论多么复杂的信号都可用傅氏极数分解为若干正弦信号之和。 为方便起见，一般把调制信号看成一简谐信号。 在标准幅度调制中，为保证不出现过调制，要求ma=1 * ③ 闪砾噪声 这种噪声与频率成反比，故又称为1/f 噪声或低频噪声。 JFET的噪声主要来源于沟道电阻热噪声，MOSFET的1/f 噪声较严重，因而低频时MOSFET比JFET的噪声大。一般而言，FET的噪声比BJT小。此外。电阻元件中碳膜电阻的1/f 噪声最大，绕线电阻的1/f 噪声最小。 集成运放的噪声，是由组成运放内部电路的元器件产生的噪声源以及内部电路连接的噪声源累计的结果。一般是通过实验方法进行测量。 2. 放大电路的噪声指标——噪声系数 定义 其中 AP 为功率增益 放大电路不仅把输入端的噪声进行放大，而且放大电路本身也存在噪声。所以，其输出端的信噪比必然小于输入端信噪比。 当NF用分贝（dB）表示时 因为 当满足 Ri=Ro 时，NF可表示为另一种形式： 一个无噪声放大电路的噪声系数是0dB，一个低噪声放大电路的噪声系数应小于3dB。 3. 减小噪声的措施 选低噪声集成运放，如OP-27，AD745等； 采用滤波处理或引入负反馈以抑制噪声； 转换为数字信号后，借助软件方法，对数据进行处理以减小噪声的影响。 6.7.2 放大电路中的干扰 1. 杂散电磁场干扰和抑制措施 电路工作环境一般有许多电磁干扰源，常见的有工频干扰、无线电台及雷电现象等，它们所产生电磁波或尖峰脉冲，通过接线电容耦合、电感耦合或交流电源线等进入放大电路，从而引入干扰电压。 抑制措施： 合理布局 屏蔽 2. 由直流电源电压波动引起的干扰和抑制 直流电源输出的50Hz或100Hz的纹波电压使电路的电流产生波动而形成干扰电压。第一级的波动将被后续各级放大而使输出端产生较大的干扰电压。 抑制措施： 采用性能好的稳压电源供电，并在稳压电路的输入端和输出端分别加一足够大的电解电容或钽电容的滤波电路。 对于运算放大器，可在电源引脚和地端间加一钽电容（10μF～30μF）防止低频干扰，加一独石电容（0.01μF～0.1μF）防止高频干扰。 end 3. 由交流电源串入的干扰和抑制 4. 由接地点安排不正确而引起的干扰和正确接地 * 3. 输入失调电流IIO 输入失调电流IIO是指当输入电压为零时流入放大器两输入端的静态基极电流之差，即IIO＝|IBP－IBN|VI＝0 一般约为1 nA～0.1?A。 4. 温度漂移 （1）输入失调