CN1063945A - 频率补偿电路 - Google Patents

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Abstract

一种频率响应补偿电路，带有送入该电路的期望 值(69、79)和在电路中产生的反馈(实际)值(63、73)， 该电路至少包括用于相位响应变化的电容器(C， C30，C1)，以保证在相应的相位响应达到180°时电 路中的负反馈增益(放大倍数)(OP30以及T32，61， 71)小于1，其特征在于：另外将与期望值大约相同的 未调节的控制值(76)增加到电路中的负反馈增益 (OP30和T32，71)中。

Description

本发明是关于控制回路中的频率（响应）补偿电路。
按照图1进行线路连结的运算放大器的直接电压增益使Vout＝Vin×R1/R0，在内部，这样一个集成的运算放大器主要由三极管和电阻组成。在连接导线和三极管的基极、集电极、发射极以及衬底（地）之间存在着电容耦合，即所谓的寄生电容。这种寄生电容使负反馈在高频方向上逐渐地减小，从而增益和直接电压增益比较起来越来越减小。相位响应也根据增加的频率而变化，大于某个频率，例如10MHz，相移大于180°。然而由于增益仍然大于1，导致振荡无法控制。
为了避免这种振荡，在运算放大器的适当位置装一个电容用于频率响应补偿。因此，当增益以较大的斜度减小时，相移处于-90°的某个频率范围内。如果较高频率时的相移最后达到-180°，则增益已经小于1并且没有干扰振荡出现。
增益越大，越要进行较大的频率响应补偿。然而，在集成电路中的一个电容（用于频率响应补偿）需要一个相当大的片表面，例如0.001mm2/PF这表明1，000PF将需要1mm2的面积。
本发明的目的是采用一个调节电路来产生精确电流并且减小在调节电路中频率响应补偿电容器所需的电容量。
这一工作已由权利要求1所给出的特征完成了，权利要求1为：一种频率响应补偿电路，带有送入该电路的期望值（69、79）和在电路中产生的反馈（实际）值（63、73），该电路至少包括用于相位响应变化的电容器（C，C30，C1），以保证在相应的相位响应达到180°时电路中的负反馈增益（放大倍数）（图1，图2，OP30以及T32，61，71）小于1，其特征在于：另外将与期望值大约相同的未调节的控制值（76）增加到电路中的负反馈增益（OP30和T32，71）中。本发明的进一步的发展由附属权利要求给出。
下面，本发明的实施例举例由附图的形式表示。
图1是运算放大器的接线图（已知）。
图2是具有减小的负反馈的运算放大器接线图（已知）。
图3是在控制回路中带有一个运算放大器的用于产生精确电流的电路（已知）。
图4是用于产生一个大约精确电流的电路（已知）。
图5是用于产生一个精确电流的本发明形式的电路。
图6表示控制回路（已知）。
图7表示根据本发明的控制回路。
图8是温度补偿供电的电路图。
负反馈运算放大器的接线方式如图1所示，增益可由Vout＝Vin×R1/R0得出。
带有减小的负反馈的负反馈运算放大器的接线方式如图2所示，C总是表示用于频率响应补偿的电容器。
在图3，R30和R31具有相同电阻值。由于连接到R30和R31的运算放大器正输入端相比较来说具有高电阻，Vcc的一半分压分别通过R30和R31产生。R32是一个具有电阻值为例如50千欧的参考电阻，三极管T30形成一个电流反射器（电流镜）。R32和三极管T32集电极的连接点被连到运算放大器OP30的负输入端。因此，参考电流I30＝（Vcc/2）/R32流入T32的集电极。在三极管T33的集电极产生相同的电流I31＝I30。一个电流I32＝（R35/R32）×（Vcc/2）通过利用T30的电流镜功能和电阻R35产生。
在运算放大器OP30处的电容器C30是用于参考电流调节的频率响应补偿。C30必须具有相对大的值，因此需要较大的片面积。
电流I30，I31，I32是与供电电压Vcc有关的。幸好Vcc可以非常精确，I30-I32也可以相应精确。
图4表示可以产生精确电流的另一个电路。R42是一个相应参考电阻，T40是一个电流镜。电流I43由I43＝（Vcc-2×VBE）/R42得到。由于基极-发射极电压VBE是与温度有关的，所以I40也是与温度有关的。在温度为0～100℃范围内，VBE变化约200mv。然而，另一方面，与图3相比较，该电路的复杂性也明显减小。特别是，省去了用于电容器C30的相当大的  片面积。
图5表示一个电路，它能产生一个精确电流而又明显减小了用于频率响应补偿电容器的片面积。图3中A和B连接点左侧的电路由电阻R30，R31，运算放大器OP30和电容器C30组成，该电路连到A和B点。R51和R54具有相同值并且都是参考电阻。T50是电流镜。I53是参考电流。另外，在其它三极管，例如T59上产生完全相等的参考电流，例如I59，这些三极管的基极端与T53的基极相连。在图5中电阻R51，R53，R55对应于图4中的R42，R43，R44，并且图5中的三极管T50，T52，T53实际上对应于图4中T40，T42，T43。因此，参考电流I53被预置为与参考电流I43对应。由与端点A、B相连的运算放大器OP30进行微调，OP30必须只再调由VBE引起的与温度有关的变化。因此，OP30和负反馈（如图2所述）的控制范围可以减小，它是由于OP30的输出没有直接而是通过发射极跟随器T51和一个电阻R52连到T52的发射极而引起的。例如电阻R52具有电阻值R52＝10×R53。因此，C30可以减小10倍，例如电容值可以为5PF而不是50PF。
例如，三个三极管和三个电阻需要的片面积与2PF电容器所需的面积相对应，可以看出，通过将50PF减到5PF，尽管与图3相比元件数增加了，但整个调节电路的片面积明显减小，而参考电流I53的精确度与I30一致。
图6和图7再一次表明了本发明的原理。图6表示一个已知控制回路。期望值69送到减法点60，期望值69减去反馈值（实际）63，结果通过一个误差放大器61送到控制系统62，该控制系统将反馈值作为输出信号。
图7表示根据本发明的控制回路，期望值79送到减法点70，将期望值79减去反馈值73。其结果通过误差放大器71和乘法器74送到附加点75，在这里加入一个预调节控制值76，把和送到将反馈值作为输出信号的控制系统72。误差增益71由于预调节控制值76的附加而减小。这是通过用传递系数K作乘法，而在乘法器74中实现的，这里K小于1，例如K＝0.1…0.5，在误差放大器71中频率响应补偿通过误差增益的减小而减小到原来的K倍。
根据图8的电路在每个输出端80-1/I，80u-2/I，80u-3/I提供80微安的电流，在输出端50u/I提供50微安的电流，在输出30u/I提供30微安的电流。
一个参考电阻被连于端Vcc/I和IREF/I之间。如果不加入这个电阻，对于VBE变化的温度补偿必须被多少加强。传递值K也相应地多少大些。Q12对应于T51，R6对应于R52，R8/R9对应于R51，Q16对应于T50，Q14对应于T52，R7对应于R53，参考电阻对应于R54，Q18对应于T53，R12对应于R55，Q24和R18对应于T59和R56，Q4和Q7的基极端相当于OP30的输入端，Q10和Q11的集电极端相应于OP30的输出端，电容器C1对应于电容器C30。
端GND/I是接地端，1.2V的参考电压被连到端VBG/I，并且上述输出由端子OFF/I进行形状。
与图3对应的电路相比，增加了Q12，Q14，Q16，R6，R8和R9。然而，正如上面所述，通过减小C1的尺寸，可以明显减小片面积。

Claims (4)

1、一种频率响应补偿电路，带有送入该电路的期望值(69，79)和在电路中产生的反馈(实际)值(63、73)，该电路至少包括用于相位响应变化的电容器(C，C30，C1)，以保证在相应的相位响应达到180°时电路中的负反馈增益(放大倍数)(图1，图2，OP30以及T32，61，71)小于1，其特征在于：另外将与期望值大约相同的未调节的控制值(76)增加到电路中的负反馈增益(OP30和T32，71)中。
2、根据权利要求1的频率响应补偿电路，其特征在于：未调节控制值（76）从电路的至少一个电源电压（VCC，VCC/I）中，从至少一个参考电阻（R51，R54，R8，R9）中，从至少一个基极发射极电压（VBE）中获得。
3、根据权利要求1或2的频率响应补偿电路，其特征为：负反馈增益（OP30，T32，71）包括一个用于误差信号放大（增益）的运算放大器（OP30）。
4、根据权利要求3的频率响应补偿电路，其特征为：运算放大器（OP30）包括用于相位响应变化的电容器（C30，C1）。
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ZA (1) ZA91804B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107315439A (zh) * 2017-08-09 2017-11-03 常州同惠电子股份有限公司 高精度压控电流源电路

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU665377B2 (en) * 1991-11-15 1996-01-04 Stephen Conway Beaufoy Beach swag
FR2699023B1 (fr) * 1992-12-09 1995-02-24 Texas Instruments France Circuit à retard commandé.
DE19742714B4 (de) * 1997-09-26 2006-02-23 Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg Regelverstärker
DE10027733B4 (de) * 2000-06-03 2012-02-02 Elan Schaltelemente Gmbh & Co. Kg Überwachungsschaltung
GB2371697A (en) * 2001-01-24 2002-07-31 Mitel Semiconductor Ltd Scaled current sinks for a cross-coupled low-intermodulation RF amplifier
JP6221023B1 (ja) * 2016-11-29 2017-10-25 双太 栗林 音響発生装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3432763A (en) * 1966-12-13 1969-03-11 Hewlett Packard Co Amplifier employing nonlinear dc negative feedback to stabilize its dc operating point
US3582689A (en) * 1968-10-23 1971-06-01 Canadian Patents Dev Current conveyor with virtual input reference potential
US3679986A (en) * 1970-09-04 1972-07-25 Ibm Non-linear feedback gain control and peak detector system
US3984780A (en) * 1974-09-11 1976-10-05 Motorola, Inc. CMOS voltage controlled current source
US4028631A (en) * 1976-04-26 1977-06-07 Rca Corporation Current amplifiers
NL7614515A (nl) * 1976-12-29 1978-07-03 Philips Nv In versterking geregelde signaalversterker.
JPS53101252A (en) * 1977-02-16 1978-09-04 Sony Corp Feedback-type amplifier circuit
JPS5422512U (zh) * 1977-07-15 1979-02-14
NL8001116A (nl) * 1980-02-25 1981-09-16 Philips Nv Versterkerschakeling.
JPS5763922A (en) * 1980-10-07 1982-04-17 Hitachi Ltd Integrated filter circuit
NL8105536A (nl) * 1981-12-09 1983-07-01 Philips Nv Balanskompensatie bij enkelzijdig aangestuurde verschilversterkers.
NL8204024A (nl) * 1982-10-19 1984-05-16 Philips Nv Operationele versterker.
US4703285A (en) * 1986-04-23 1987-10-27 Tektronix, Inc. Wideband amplifier with active high-frequency compensation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107315439A (zh) * 2017-08-09 2017-11-03 常州同惠电子股份有限公司 高精度压控电流源电路

Also Published As

Publication number Publication date
TR25569A (tr) 1993-07-01
CN1049511C (zh) 2000-02-16
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AU6979991A (en) 1991-09-03
EP0514381B1 (de) 1993-11-03
HK124894A (en) 1994-11-18
EP0514381A1 (de) 1992-11-25
DE4004135A1 (de) 1991-08-14
ZA91804B (en) 1991-10-30
ES2046885T3 (es) 1994-02-01
DE59003378D1 (de) 1993-12-09
JPH05504218A (ja) 1993-07-01
US5396193A (en) 1995-03-07
WO1991012573A1 (de) 1991-08-22
MY105487A (en) 1994-10-31
KR0156232B1 (ko) 1998-12-15

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