一个基本概念测试题

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 楼主| 6398 发表于 2013-8-4 12:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
一个放大倍数为2的电压串联负反馈,在同相输入端有电容,请问,在直流偏置电流无通路的情况下,可否正常工作?

如图所示:


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GavinZ 发表于 2013-8-4 13:00 | 显示全部楼层
不能正常工作。

评论

老Z真有雅兴  发表于 2013-8-4 14:51
 楼主| 6398 发表于 2013-8-4 14:51 | 显示全部楼层
仿真不能正常工作,但实际电路可以正常工作。
对于交流输入,电容相当于短路,无人否认交流电压作用到同相端,也无人否认,交流电压与GND作参考的,所以存在直流偏置。与通常单电源的三极管共射放大电路不同,偏置电压先于交流输入而存在。这个电路是,直流偏置后于交流输入而存在。
事实上,直流偏置电压或电流,对于三极管输入来说,只要有偏置电压则偏置电流就存在。偏置电流可以认为后于偏置电压而存在。而对于MOSFET来说,偏置电压存在则就可以正常工作。
下面是一个开关电容放大电路,是一个标准的书里的电路,是可以正常工作的,如果不能工作,那么依此诸多商品化的电路就都不能工作。然而,遗憾的是,依然没有直流偏置的通路。

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GavinZ 发表于 2013-8-4 15:48 | 显示全部楼层
GavinZ 发表于 2013-8-4 13:00
不能正常工作。

如果这不是脑筋急转弯题的话,我是一直认为不能工作的,除了特殊设计。
所以想跟楼主聊聊“能工作”的情况。

评论

老Z,你和楼主认识么  发表于 2013-8-4 16:11
GavinZ 发表于 2013-8-4 15:57 | 显示全部楼层
6398 发表于 2013-8-4 14:51
仿真不能正常工作,但实际电路可以正常工作。
对于交流输入,电容相当于短路,无人否认交流电压作用到同相 ...

我理解不了你说的:
1,交流通路存在,直流偏置就有。
2,偏置电压还有先后。
3,你的这本书里的电路,不就是个等效简图吗~~~,你怎么会真去把它当物理电路看待???

评论

老Z:3楼图和首帖图一样么?  发表于 2013-8-4 16:23
 楼主| 6398 发表于 2013-8-4 16:05 | 显示全部楼层
GavinZ 发表于 2013-8-4 15:48
如果这不是脑筋急转弯题的话,我是一直认为不能工作的,除了特殊设计。
所以想跟楼主聊聊“能工作”的情 ...

你达个实际电路看看,反正我的正常工作很长时间了。
 楼主| 6398 发表于 2013-8-4 16:08 | 显示全部楼层
GavinZ 发表于 2013-8-4 15:57
我理解不了你说的:
1,交流通路存在,直流偏置就有。
2,偏置电压还有先后。

没有必要咬文嚼字,这个问题本人已经很久以前就注意到了。对于1楼电路,就是交流电压的存在,而导致GND的偏置存在,如果直流,则无法工作。
那个开关电容,就是原理和实际一样的能正常工作的电路。但你找不到偏置电流。
 楼主| 6398 发表于 2013-8-4 16:10 | 显示全部楼层
所以用偏置电压来解释,是唯一正确合理的。
需要指出的是,没有任何以本书籍,就算国外,也无人说明这个道路。
貌似人们更多地用偏置电流来说明,但本人的观点是,用偏置电压,否则还真是无从谈起。
GavinZ 发表于 2013-8-4 16:14 | 显示全部楼层
6398 发表于 2013-8-4 16:05
你达个实际电路看看,反正我的正常工作很长时间了。

很有说服力。
我没实际用过你1楼的电路。不过之前我用AD620时观察过这个现象。
再确认一下:你实际正常运行很长时间的电路,就是和1楼一模一样参数的电路吗?
 楼主| 6398 发表于 2013-8-4 16:16 | 显示全部楼层
GavinZ 发表于 2013-8-4 16:14
很有说服力。
我没实际用过你1楼的电路。不过之前我用AD620时观察过这个现象。
再确认一下:你实际正常运 ...

是的,除了电容10uF之外,当然放大倍数更大。
 楼主| 6398 发表于 2013-8-4 16:32 | 显示全部楼层
差动放大器分力的仿真支持本人的结论。


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GavinZ 发表于 2013-8-4 16:33 | 显示全部楼层
6398 发表于 2013-8-4 16:08
没有必要咬文嚼字,这个问题本人已经很久以前就注意到了。对于1楼电路,就是交流电压的存在,而导致GN ...

也不是咬文嚼字,只是我对运放的理解来自于ADI什么的文档,你对这个现象的解释,我是第一次看到,当然因为这是你自己理解出来的观点,所以与网上公开的完全不同。
GavinZ 发表于 2013-8-4 16:37 | 显示全部楼层
Lgz2006  老Z,你和楼主认识么
------我和楼主不认识啊,这个ID以前没见过。我就是好奇“是不是有我没理解到的知识点”,所以想讨论一下。

评论

这个就是Lgz2006所说的W1。  发表于 2013-8-5 14:15
GavinZ 发表于 2013-8-4 16:42 | 显示全部楼层
maychang  老Z:3楼图和首帖图一样么?  发表于 2013-8-4 16:23
------〉不是一个功能的,但存在同样的问题,偏置电流没有通路。
楼主要是在switched capacitor amplifier电路的反馈电容上加上复位开关,或电阻什么的,就可以认为是可行的了。

评论

不然。3楼图是有可能正常工作的,S4S2闭合时当然正常,S4S2断开短时间仍可正常(靠CF供电)。所谓双积分AD如ICL7135等就是这样工作的。  发表于 2013-8-4 17:23
GavinZ 发表于 2013-8-4 16:46 | 显示全部楼层
6398 发表于 2013-8-4 16:16
是的,除了电容10uF之外,当然放大倍数更大。

你的电容用的什么材料的?
GavinZ 发表于 2013-8-4 16:52 | 显示全部楼层
6398 发表于 2013-8-4 16:32
差动放大器分力的仿真支持本人的结论。

这个问题只要弄清楚你第一个电路(也是你物理实现了的,这点很有意义)。
仿真这东西,跟你的EDA工具的参数设置还有关系,比如:
你用你的spice工具计算一下你这个电路的“DC operation point”,这可能使你的EDA疯掉了,因为它做不到:L
所以,咱就讨论你第一个电路。
xukun977 发表于 2013-8-4 16:55 | 显示全部楼层

哇卡,这么热闹。。。。。。:lol

1,顶楼那个俺以前发过贴。。
2,3楼那开关电容积分器(对寄生电容不敏感型),既可以工作在反相无延迟模式,还能工作在同相延迟模式,离散系统与连续系统没什么可比拟性,性格大不同。
3,11楼那个图,查看下工作点就知道了:



不同的管子结果可能略有不同。。

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GavinZ 发表于 2013-8-4 17:00 | 显示全部楼层
我想起了maychang老师的一个例子,仿真一个振荡器,maychang老师让EDA软件连续运行了几十分钟,终于看到那个电路up起来了。
楼主的差分对儿看上去挺好的,不过让它仿真个几十分钟,可能就看到DC工作点在shifting,直到这个无直流偏置查分对儿超出了共模范围。
这是楼主的“隐含问题”。

评论

没错。正是如此。漂得相当慢,因为“大师里面的大师”用了1uF这么大的电容,偏置电流又很小。计算一下时间常数就知道。  发表于 2013-8-5 14:18
对。11楼你让它连续运行,长时间后必然不行。  发表于 2013-8-4 17:24
小强走了,他是个好人,求知欲强,打破沙锅问到底的学者  发表于 2013-8-4 17:09
xukun977 发表于 2013-8-4 17:01 | 显示全部楼层

仿真时,不能随意使用各种理想源,尤其是理想电流源,不然会出现各种匪夷所思现象,比如上面出现了千伏节点电压。。。
GavinZ 发表于 2013-8-4 17:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 GavinZ 于 2013-8-4 17:13 编辑
xukun977 发表于 2013-8-4 16:55
哇卡,这么热闹。。。。。。

1,顶楼那个俺以前发过贴。。

好,仿真来的很及时。
建议楼主是用Multisim这种提供Interactive Simulation功能的仿真器,run你那个查分对,并且设置initial condition为ZERO,短时间内楼主同样可以看到“正常工作”的现象,时间长了,由于没有合理的bias current path,会看到bias current对couple输入电容不停的charge,直到违反_共模范围。

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