一种跨导放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种跨导放大器，包括缓冲隔离电路，用于隔离输入信号和输出信号；信号分配电路，用于匹配跨导系数来平均分配缓冲隔离电路输出的电压信号；跨导变换电路，用于将信号分配电路输出的电压信号等比例放大为电流信号；其中，缓冲隔离电路和信号分配电路相连接，信号分配电路和跨导变换电路相连接，有益效果在于可输出上百安培的大电流给负载，且频率从直流到40千赫兹时，精度在0.3％以内，40千赫兹到200千赫兹时精度在3％以内。40千赫兹到200千赫兹时精度在3％以内。40千赫兹到200千赫兹时精度在3％以内。

A transconductance amplifier

【技术实现步骤摘要】
一种跨导放大器


[0001]本技术属于放大器
，更具体地说，本技术涉及一种跨导放大器。

技术介绍

[0002]在常用电子电路中，跨导放大器通常只能输出几十毫安，而在实际应用与理论研究中，特别是在作为电路仿真、电力系统仿真和暂态分析、各类无源器件的测试、电流传感器的校准测试、电磁分析、射频和等离子体、低频通信等场合下，需要能输出几十或者几百安培，同时频率超过100K以上的验证工具，即跨导放大器。
[0003]目前常用的电力系统仿真放大器具有以下缺陷：第一，满足宽频带输出的，无法输出上百安的电流；第二，满足大电流输出的，无法满足100K以上的宽频带输出。目前市场上没有能够同时输出大电流和宽频带的跨导放大器。美国Clarke
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Hess8100跨导放大器标称带宽为0
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100K，输出电流可达100A，但最高输出电压为7V有效值，所述输出100A时只能带阻抗为0.07欧以下的负载，不具有实用性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种跨导放大器，以解决上述现有技术中存在的跨导放大器不能同时输出宽频带和大电流的技术问题。
[0005]为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下：
[0006]一种跨导放大器，包括：
[0007]缓冲隔离电路，用于隔离输入信号和输出信号，所述输入信号和所述输出信号均为电压信号；
[0008]信号分配电路，用于匹配跨导系数来平均分配所述缓冲隔离电路输出的电压信号；
[0009]跨导变换电路，用于将所述信号分配电路输出的电压信号等比例放大为电流信号；
[0010]其中，所述缓冲隔离电路和所述信号分配电路相连接，所述信号分配电路和所述跨导变换电路相连接。
[0011]优选地，所述缓冲隔离电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器包括同相输入端、反向输入端和输出端，所述同相输入端用于输入所述电压信号，所述输出端和所述反向输入端相连接。
[0012]优选地，所述信号分配电路包括多组电阻。
[0013]优选地，所述跨导变换电路的数量为多组，所述跨导变换电路之间为并联结构。
[0014]优选地，所述跨导变换电路包括第二运算放大器和第三运算放大器，所述第二运算放大器和所述信号分配电路相连接，所述第三运算放大器和所述第二运算放大器相连接。
[0015]优选地，所述跨导变换电路还包括高频通道单元和电流推动电路，所述高频通道
单元和所述电流推动电路相连接。
[0016]优选地，所述高频通道单元包括第一二极管、第二二极管和电阻，所述电阻分别和所述第一二极管及所述第二二极管相连接。
[0017]优选地，所述电流推动电路包括NPN晶体管和PNP晶体管，所述NPN晶体管的数量为多个，所述PNP晶体管的数量为多个。
[0018]优选地，所述电流推动电路采用分立元件。
[0019]优选地，所述跨导变换电路还包括正电源、负电源和第一电容。
[0020]本技术提供的有益效果在于：
[0021]1、本技术通过隔离缓冲电路实现隔离输入信号和输出信号，使得输入信号和输出信号之间不易产生干扰和互调失真，且提高了信号分配电路的带负载能力，避免因信号分配电路和跨导变换电路需要较高输入功率时，拉低输入信号的电压，导致输出信号的电压不成比例。
[0022]2、本技术通过信号分配电路实现将缓冲隔离电路输出的电压信号按比例分配给跨导变换电路，用于匹配跨导系数，使输入电压信号值与输出电流值的比例在设计范围内。
[0023]3、本技术通过跨导变换电路实现将信号分配电路输出的电压信号等比例放大为电流信号，跨导变换电路的数量为多组，跨导变换电路之间为并联结构，多组跨导变换电路并联后输出的电流信号加倍，可输出上百安培的大电流给负载，且频率从直流到40千赫兹时，精度在0.3％以内，40千赫兹到200千赫兹时精度在3％以内。
[0024]4、本技术包括高频通道单元和电流推动电路，通过高频通道单元实现提升高频线性度，通过电流推动电路降低单支晶体管上的功率，采用多晶体管并联的形式，同时采用互补对称的方式，通过多晶体管并联提高电流的输出。
[0025]5、本技术的电流推动电路采用分立元件，采用分立元件一方面更利于散热和散热均匀，另一方面可以获得更宽的频带。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是跨导放大器的流程示意图；
[0028]图2是缓冲隔离电路的结构示意图；
[0029]图3是信号分配单元的结构示意图；
[0030]图4是跨导变换电路的结构示意图。
具体实施方式
[0031]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和
示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0032]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0033]本实施例包括一种跨导放大器，如图1所示，包括缓冲隔离电路，用于隔离输入信号和输出信号，输入信号和输出信号均为电压信号；信号分配电路，用于匹配跨导系数来平均分配缓冲隔离电路输出的电压信号；跨导变换电路，用于将信号分配电路输出的电压信号等比例放大为电流信号；其中，缓冲隔离电路和信号分配电路相连接，信号分配电路和跨导变换电路相连接。
[0034]如图2所示，缓冲隔离电路包括第一运算放大器AR1，第一运算放大器AR1包括同相输入端、反向输入端和输出端，同相输入端用于输入电压信号，输出端和反向输入端相连接。
[0035]隔离缓冲电路是由第一运算放大器AR1构成的电压跟随器，由于运算放大器具有极高的开环增益，用运算放大器构成的电压跟随器不需要外围元件，同时在性能上接近理想状态，具体的，第一运算放大器AR1构成的电压跟随器具有极高的输入阻抗，几乎不从输入信号，即电压信号处汲取电流，同时具有极低的输出阻抗，输出电流时几乎不在内部引起电压的降低。
[0036]因此，可以用于隔离输入信号和输出信号，使得输入信号和输出信号之间不易产生干扰和互调失真，且提高了信号分配电路的带负载能力，避免因信号分配电路和跨导变换电路需要较高输入功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨导放大器，其特征在于，包括：缓冲隔离电路，用于隔离输入信号和输出信号，所述输入信号和所述输出信号均为电压信号；信号分配电路，用于匹配跨导系数来平均分配所述缓冲隔离电路输出的电压信号；跨导变换电路，用于将所述信号分配电路输出的电压信号等比例放大为电流信号；其中，所述缓冲隔离电路和所述信号分配电路相连接，所述信号分配电路和所述跨导变换电路相连接。2.如权利要求1所述的一种跨导放大器，其特征在于，所述缓冲隔离电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器包括同相输入端、反向输入端和输出端，所述同相输入端用于输入所述电压信号，所述输出端和所述反向输入端相连接。3.如权利要求1所述的一种跨导放大器，其特征在于，所述信号分配电路包括多组电阻。4.如权利要求1所述的一种跨导放大器，其特征在于，所述跨导变换电路的数量为多组，所述跨导变换电路之间为并联结构。5.如权利要求1所述的一种跨导放大器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：董良斌，李冰玉，
申请(专利权)人：李冰玉，
类型：新型
国别省市：