HDMI信號(hào)放大器可以幫助高清電視的展示提供完美的解決方案,利用HDV-R45信號(hào)放大�,可以將之連接�1根長(zhǎng)距離的HDMI電纜末端,或者用于連接2根電纜來(lái)�(chǎn)生一�(gè)更長(zhǎng)�45米的HDMI延伸。此系列的HDMI放大分配器多�(yīng)用在高清電視展銷處,高清電視,機(jī)頂盒,DVD等投影設(shè)備的工廠,數(shù)�(jù)�(jiān)控中�,大型會(huì)議展示中心,�(xué)校及各�(gè)公司�
AB類放大器,實(shí)際上是A�(甲類)和B�(乙類)的結(jié)合,每�(gè)器件的導(dǎo)通時(shí)間在50�100%之間,依賴于偏置電流的大小和輸出電平。該類放大器的偏置按B�(乙類)�(shè)�(jì),然后增加偏置電�,使放大器�(jìn)入AB�(甲乙�)�
AB類工作狀�(tài)通常是兩只晶體管配合�(jìn)�,在沒有信號(hào)的時(shí)候,兩只晶體管都是導(dǎo)通的,但其中的電流很小,�(dāng)有信�(hào)輸入�(shí),晶體管中的電流才會(huì)變大.由于信�(hào)的作用使其中的一只晶體管截止的時(shí)�,另一只晶體管則一定是�(dǎo)通的,兩只管子始終是輪流截止和導(dǎo)�,并且其中流�(guò)的電流幾乎是全部送入�(yáng)聲器,因�,甲乙類功放�(chǎn)生的熱量較小,并且效率高了很�,在70%以上�
AB�(甲乙�)放大器在輸出低于某一電平�(shí),兩�(gè)輸出器件皆導(dǎo)通,其狀�(tài)工作于A�(甲類);當(dāng)電平增高�(shí),兩�(gè)器件將完全截�,而另一�(gè)器件將供給更多的電流。這樣在AB�(甲乙�)狀�(tài)開始�(shí),失真將�(huì)突然上升,其線性劣于A�(甲類)或B�(乙類)。它的正�(dāng)使用在于它對(duì)A�(甲類)的補(bǔ)�,且�(dāng)面向低負(fù)載阻抗時(shí)可繼�(xù)較好地工��
�(jié)�(gòu)改�(jìn)
AB類放大器的偏置介于A類放大器與B類放大器之間。AB類的效率�(yuǎn)�(yuǎn)大于A類放大器而略低于B類放大器。AB類放大器的偏置可以使工作于推挽工作方式的兩�(gè)晶體管的工作區(qū)間互有覆�。這樣就可以對(duì)交越失真�(jìn)控制,偏置于AB類的推挽放大器就可以,實(shí)際也常用于電子戰(zhàn)中的高功率放大器�。從上可以看�,AB類是�(duì)A類和B類的一�(gè)改�(jìn)��
�(yōu)�(diǎn)
A類放大器在工作中可以�(duì)輸入的信�(hào)全部線性化。但A類功放的缺點(diǎn)�,首先效率低,一般不大于25%,大量電能變成熱�。在同功率情況下,電源供�(yīng)常常比B類和AB類大得多。而且A類功放由于工作電流高,在同樣輸出功率�(shí)它的工作電源電壓主要低得�,因此它的輸出峰值電壓就受到限制,它的輸入電壓也受到輸出電壓的放大器放大系數(shù)的限制。B類功放的�(yōu)�(diǎn)�,效率很�,可�(dá)�75%以上,因此可以使用較小的功率管輸出較大功�,另外推挽電路對(duì)抑制偶次諧波有作用,以減低非線性失��
研究背景
�(yùn)算放大器的設(shè)�(jì)要在�(yùn)放設(shè)�(jì)�(guī)范要求的基礎(chǔ)�,通過(guò)分析性能參數(shù)與晶體管幾何參數(shù)的關(guān)�,計(jì)算出各晶體管的寬�(zhǎng)�,�(jìn)而通過(guò)軟件仿真確定�(shè)�(jì)的可行性。研究人員更喜歡最小晶體管尺寸和低電源電壓�(shè)�(jì)參數(shù)。單�(jí)放大器只能提供有限的增益,因此,為了�(shí)�(xiàn)高增�,研究人員通常�(huì)使用�(jí)�(lián)放大器,其總增益是每�(jí)放大器增益的乘積。放大器的級(jí)�(shù)越多,其陷入自激的可能性越�(尤其是超�(guò)3�(jí)�(shí))。同�(shí),級(jí)�(shù)多還�(huì)帶來(lái)噪聲�、頻響差等一系列問題,因�,較常見的多�(jí)放大器為兩級(jí)放大��
兩級(jí)�(yùn)算放大器主要用于需要寬輸出擺幅的低電壓�(yīng)用中,其可分為兩�,一種是具有單端輸出的差分放大器,另一種是A類或AB類運(yùn)算放大器。A類和AB類放大器具有相同的靜�(tài)電流和最小電源要�,但AB類運(yùn)算放大器具有比A類運(yùn)算放大器更大的相位裕度和更高的單位增益頻�。AB類放大器廣泛�(yīng)用于一些如便攜式電子設(shè)�、音頻放大器、電�(jī)�(qū)�(dòng)器和LCD�(qū)�(dòng)器等。對(duì)于這些放大�,其�(chǎn)生的輸出電流�(yuǎn)大于輸出�(jí)的總偏置電流。運(yùn)算放大器的基本功能是響應(yīng)于輸入處的開�(guān)事件�(chǎn)生輸出的更新�,其中,采樣電容器從源極充電并放電到求和節(jié)�(diǎn),容性負(fù)�、開�(huán)電壓增益、電源抑制比、裸片面積和功耗是重要的性能參數(shù)�
兩級(jí)CMOS�(yùn)算放大器受到兩�(gè)基本性能限制,例�,頻率補(bǔ)償技�(shù)為有限范圍的電容性負(fù)載提供穩(wěn)定操�,而電源抑制嚴(yán)重降低了開環(huán)極點(diǎn)頻率。為了消除兩�(jí)CMOS�(yùn)算放大器中的電源抑制比問�,研究人員采用了�(jí)�(lián)技�(shù)。在�(jí)�(lián)技�(shù)�,放大器的頻率和電源抑制比得到較大的改善。研究人員用多級(jí)�(jí)�(lián)電路代替了傳�(tǒng)的折疊共源共柵電路,以獲得高直流增益和低電源電壓下的寬電壓擺��
在沒有共源共�(或三�(jí))放大器技�(shù)的放大器�,其獲得的直流增益和低頻線性度較差。額外的增益�(jí)大幅改善了直流增�,通過(guò)使用附加的增益級(jí)能夠提高放大器的帶寬與增�,但其不限制輸出電流。每�(dāng)?shù)谌?jí)中的輸出�(fù)載電流較大時(shí),四�(jí)AB類放大器需要大量的偏置電流,可以在第三�(jí)通過(guò)使用自適�(yīng)偏置技�(shù)減少偏置電流,并引入偏置線補(bǔ)償技�(shù)以增加帶寬和PSRR。在此技�(shù)�,隨著輸出電流的增加,放大器的總偏置電流也增��
三級(jí)偽AB類放大器示意圖如�1所�,它是一種高增益多級(jí)放大器,晶體管數(shù)量較�,偏置電路簡(jiǎn)�,輸出擺幅較�,可在低電源電壓和電流下工作,但功耗較大。由于在輸出�(jí)由晶體管M9和M11形成電流�,其總偏置電流與放大器的輸出灌電流成比例增加�
真正的AB類放大器所具有的晶體管�(shù)�、偏置電路和輸出電流與偽AB類放大器類似,但真正的AB類放大器具有總偏置電流不隨輸出灌電流增加而增加的�(yōu)�(diǎn)。本文提出了一種AB類放大器,其具有比偽AB類放大器更高的單位增益頻率與壓擺率,并能夠在低電源電壓下工作,同�(shí)偏置電流不隨著輸出灌電流增加而增��
傳統(tǒng)三級(jí)偽AB類和真AB類放大器
三級(jí)偽AB類放大器的級(jí)是差分放大器M1~M5,接下來(lái)的兩�(jí)是共源放大器,其中級(jí)共源放大器M6~M7具有�(fù)增益,第二級(jí)共源放大器M8~M11具有正增�。晶體管M10是PMOS晶體�,是反相共源放大�,產(chǎn)生從中間節(jié)�(diǎn)到最終輸出節(jié)�(diǎn)的前饋路徑,同時(shí)將產(chǎn)生用于放大器的推挽動(dòng)�。放大器的一�(jí)M9~M11包括尺寸比為1∶k的NMOS電流鏡。由于M11是輸出晶體管,其可傳遞大灌電�,使得通過(guò)M9鏡像晶體管的電流相應(yīng)變大。因此,�(dāng)輸出為灌電流�(shí),總偏置電流增加,導(dǎo)致效率損失,因此稱為偽AB類放大器�
真正的三�(jí)AB類放大器的原理圖如圖2所示。級(jí)M1~M5是差分放大器,接下來(lái)是三�(gè)反相共源放大�。前兩�(gè)反相共源放大器M6~M7和M8~M9與柵�-漏極反饋組合,其作為單�(gè)非反相共源級(jí)。晶體管M10提供從節(jié)�(diǎn)V1到輸出節(jié)�(diǎn)的前饋路��
由NMOS電流鏡M12、M5、M7、M9�(chǎn)生的恒定偏置電流通過(guò)所有內(nèi)部級(jí),且輸出�(jí)具有較大的源極和漏極能力。晶體管M6和M10具有相同的柵�-源極電壓,因?yàn)橥ㄟ^(guò)輸出�(jí)晶體管M10和M11的偏置電流變?yōu)閗Ib2,通過(guò)M10的電源電流受施加到VIN+和VIN-的共模輸入電壓的限�,而通過(guò)M11的灌電流受電源電壓的限制�
改�(jìn)的AB類放大器
由于偽AB類放大器�(dāng)輸出為灌電流�(shí),總偏置電流增加,導(dǎo)致效率損失,而傳�(tǒng)AB類放大器輸出�(jí)晶體管流�(guò)的電流受電源電壓限制,本文提出了一種改�(jìn)的AB類放大器,其電路如圖3所示。放大器�(jí)由具有電流鏡�(fù)載的M3~M4和NMOS差分�(duì)M1~M2組成,第二反相級(jí)由共源放大器M6~M7�(shí)�(xiàn)。其�,兩�(gè)偏置晶體管M8~M9添加在共源放大器之間,用于增加帶�,一�(jí)由AB類放大器形成�
第二�(jí)的輸�� 即共源放大器的輸出被提供給AB類放大器的下一�(jí)。PMOS晶體管M14提供從節(jié)�(diǎn)V1到輸出節(jié)�(diǎn)的前饋路徑。晶體管M14在正循環(huán)中導(dǎo)�,M15在負(fù)循環(huán)中導(dǎo)�。本文所提出的AB類放大器具有總偏置電流不隨輸出灌電流增加而增加的�(yōu)�(diǎn)�