模电学习笔记（五）——反相求和电路

2024-06-03 06:38:13

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

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

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

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。

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

分别代入数据可求得：

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

4.分别计算R1、R2的值。

由于

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

分别代入数据可得：

$R_{1}=20k$ $R_{2}=60.02 k$

5.计算小信号带宽。

$GBP_{OPA170}=1.2MHz$

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

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

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

$SR_{OPA170}=0.4V/us$ 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

V2:从图中可看出，V2所输出的信号大小在线性区内

瞬态仿真结果：

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