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运算放大器 2022-01-10 05:48:06Z 2022-01-10 03:35:59Z

> 节选自应用笔记《射频与微波技术实用手册》P139

参数

选择运算放大器是让有源滤波器发挥最佳性能的关键。除了带宽外,要考虑的主要性 能规格还包括:

  • 噪声电压密度 nV/√Hz ←影响噪声典型值<10nV/√Hz
  • 电流噪声 pA/√Hz ←影响噪声,但本身量级很小
  • 输入偏执电流 ←影响杂散
  • 共模电压范围

运算放大器的噪声电压密度指示了有源滤波器所添加的相位噪声量。 放大器噪声不仅添加到PLL环路带宽中而且还添加到带外——并在环路滤波器的转折频率处最为明显, 对于具有高噪声电压密度的放大器而言更是如此。典型值<10nV/√Hz

与误差电流脉冲相比,电流噪声通常小得多,因此它的影响远远小于电压噪声的影响。

如果运算放大器的输入偏置电流相对于PFD输出电流明显偏大则会在PLL输出频谱上产生较大的杂散频率。

选取原则

因此,为了获得最佳结果,需要符合以下条件的运算放大器:

  • 具有低噪声电压密度,以实现较低的相位噪声;
  • 具有较低的输入偏置电流,以实现较低的杂散;
  • 具有轨到轨输入,以实现单电源工作。

双极型晶体管输入(BJT)噪声低,但偏置电流大

FET型输入阻抗大偏置电流小但噪声略高

运算放大器_clip.png

值得注意的是

虽然有源滤波器通常会增加PLL的噪声但它们能充当缓冲器这使它们在一些应用细分领域能提供优于无源滤波器的性能。

例如如果VCO的调谐端口上具有会导致严重PFD杂散的高漏电流可以使用运算放大器来降低杂散水平。

运算放大器的低阻抗输出可以轻松供应调谐端口漏电流。