跟随器电路的全解!

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 楼主| xukun977 发表于 2020-8-19 18:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 xukun977 于 2020-8-19 20:09 编辑

话题太大,全写完要耗不少时间,能写多少是多少。

本贴的意图:教科书上叙述内容,基本上是蜻蜓点水,点到为止,远未到达应用的程度。


所以,先复习教材中跟随器,然后再拓展。



教材上说如果跟随器是理想的,即增益为1,那么输入阻抗为无穷大,这个是容易理解的,根据自举的特点,下图中A和B两点电压相等,意味着CGS电容中没有电流流过,所以输入阻抗是无穷大。




如果跟随器是理想的,就能完全自举,那么珊电容Cgs不会贡献零点,也不会贡献极点。


教材上第一句话是对的,跟随器主要用做电平移位,例如运算放大器的第二级,或者做缓冲器,其隔离作用。
但是可能看的太狭隘了,








跟随器的作用超级巨大,例如作【宽带放大器】,托马斯。李的《CMOS射频集成电路设计》一书中提到,跟随器还能扩展带宽。
同时,托马斯李还提醒了:使用开率时间常数法计算跟随器的带宽,是非常危险的,意思是估算误差过大。

另外,晶体正弦波振荡器和多谐振荡器,一般都要用到跟随器。具体电路后面再说。




然后教科书上推导了跟随器的高频特性,电压增益传递函数为:













顺便提一句:有网友在群里说:跟随器也有米勒效应???
米勒效应是有的,但是共射或共源放大器中的米勒效应不同,这里增益略小于1,导致等效电容是缩小的,而不是放大的。


然后关键点来了:跟随器的输入阻抗,在一定条件下有负阻特性:





这个特性有什么用?其中一个应用是单片机的振荡器设计。
大家最熟悉的、也是最常见的单片机振荡器,是皮尔斯振荡器。这种振荡器要求单片机必须输出两个引脚:






1984年,有人设计出引脚振荡器,也就是说,单片机只需要有一个引脚外接晶振就行了。
其工作原理就是利用了跟随器的输入阻抗在一定条件下为负的特性。











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评论

达到跟随器效果,必须GM*RL足够大。VGS/V0《《1,才叫真跟随器。也是内阻变换器,信号幅度不变,尽可能不变。从高阻变成低阻。  发表于 2020-8-20 08:33
 楼主| xukun977 发表于 2020-8-20 10:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 xukun977 于 2020-8-20 10:15 编辑
king5555 发表于 2020-8-19 22:15
单端接口就是jz新书的电路,BJT可換成MOS。



有些电路,看着非常像,但差别大了去了。


jz的书上是电感,你把电感换成晶振,就说这电路是jz书上的,有点太那个啥了。。。

而且晶振接口,需要是高阻,随便把MOS换成BJT,电路可能振不起来了。


7,80年代以前(甚至一直到今),盛行的是皮尔斯振荡器,单片机或VLSI电路要伸出两个引脚:






1984年桑特斯才提出单引脚振荡器,性能如稳定性等,和皮尔斯振荡器还差不多。



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 楼主| xukun977 发表于 2020-8-20 15:02 | 显示全部楼层

果然是你手工画上去的:









你在输入端画个机器猫或海尔兄弟,然后说jz0095周世惕的书上电路图中,有动画片。


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 楼主| xukun977 发表于 2020-8-20 19:26 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2020-8-20 16:14
这是MICRF011资料內部电路,中午拍照给你看,并且把晶振连接位置用鉛笔画上去。MICRFxxx系列有提供引脚周 ...



这样讲话好费劲,好绕晕人。

沙发楼层说是jz0095书中的电路,我说他书中没有这电路,他那个是电感,我们这里是晶振。
到了地板楼层,虚晃一枪,开始不说jz0095的书,而说某款VLSI电路了。







这种单引脚晶振接法,虽然提出将近40年了,但一般书中还没有介绍其工作原理的。


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 楼主| xukun977 发表于 2020-8-20 22:06 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2020-8-20 21:56
你是懂了裝不懂。近来太冷清,想找人聊聊,可惜我不是喜欢聊天的。不论是我拍照和手绘的,跟jz所着的,都 ...



有些东西你是看着是差不多,实际上差别大了去了。


例如下图中的关键电容C,电容小点是正弦振荡器,电容大点就变成多谐振荡器了,差别有多大?









同样的振荡模块,①点接地是考毕兹,③点接地是皮尔斯,②点接地就是桑特斯。












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yangxuhui390 发表于 2020-8-27 13:13 | 显示全部楼层
新洁能是国内知名的功率器件厂商,主要产品有MOS及IGBT,我是新洁能原厂杨旭辉13686858581,有需要请联系!
siguoc 发表于 2020-8-31 16:01 | 显示全部楼层
谢谢分享
jz0095 发表于 2020-9-13 07:02 | 显示全部楼层
刚看到此贴,在此做个说明。

1,用晶体谐振器替换CC振荡器中的电感,原理上是相同的。即晶体在谐振频率上的等效阻抗是感抗,相当于是个感性元件。

2,用场效应管替换双极型晶体管,振荡器类型、原理不变,只是器件的参数变了。


上面第一点在我的书中提到过,见图:

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