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关于如何让多路复用器变得简单

电子设计 2018-07-10 09:36 次阅读

多路复用器(或简称mux)设计成信号链很简单,对吗?毕竟,设备只需将多个信号放入数据转换器。

实际上,复用器可以各种方式显著影响信号链的性能。例如,导通电容可能导致通道之间的串扰。导通电阻的信号和温度相关变化可能导致信号失真。多路复用器的电容和电阻一起可限制信号带宽。当多路复用器切换通道并影响输出处的稳定时间时,电荷注入可能引起瞬态误差。

为了优化信号链性能,理解这些示例及多路复用器可影响信号的许多其他方式很重要,特别是因为多路复用器针对不同的性能特性及不同的应用而被优化。图1所示为包含复用器的示例电路,其输出连接到反相运算放大器(op amp)。

1:连接到反相放大器的复用器引起增益误差

 

该电路是信号链中许多常见的多路复用器配置之一,但正如我们将发现的,这种设计将导致显著的信号增益误差。假设运算放大器是理想选择(无偏移、偏置电流、输入/输出限制等),公式1将信号增益表示为:

由于MUX36S08不是理想的多路复用器,且具有内部电容及125Ω的导通电阻,公式2表示系统的有效增益:

若运算放大器的输出连接到设计为接收全增益的数据转换器,则公式2中计算的信号增益将导致重大问题,因为近40%的转换器范围将不能使用。该公式甚至不考虑由温度、信号电压或施加到电源的电压变化而产生的导通电阻变化。

图2所示为MUX36S08的导通电阻曲线之一。您可看到电阻基于温度及施加的信号(源极或漏极电压)而改变。改变信号电压产生的曲线被称为导通电阻平坦度,其可引入非线性和增益变化。使图1中的电路具有完整的±18V正弦信号并且温度从-40℃升至125℃,则多路复用器的导通电阻可在约75Ω到250Ω之间变化,导致-0.44到-0.73的有效增益范围。

2:导通电阻与源极或漏极电压

幸运的是,您可通过非常简单的设计预防措施有效地忽略多路复用器的导通电阻。图3所示为连接到配置为缓冲器的运算放大器的复用器的输出。运放的高输入阻抗消除了系统本会遇到的任何增益误差。

3:连接到缓冲器的复用器有效地消除了由复用器导通电阻引起的增益误差

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OPAx187系列运算放大器采用自动归零技术,可在时间和温度范围内同步提供低失调电压(1μV)以及近似为零的漂移。此类微型,高精度,低静态电流放大器提供高输入阻抗和流入高阻抗负载的摆幅在5mV电源轨范围内的轨道轨道输出。输入共模范围包括负电源轨。单电源或双电源可在4.5V至36V(±2.25V至±18V)范围内使用。 OPAx187器件的单通道版本采用微型8引脚超薄小外形尺寸(VSSOP)封装,5引脚SOT- 23封装和8引脚小外形尺寸集成电路(SOIC)封装。双通道版本采用8引脚VSSOP和8引脚SOIC封装。四通道版本采用14引脚SOIC,14引脚TSSOP和16引脚WQFN封装。所有器件版本的额定工作温度范围均为-40°C至+ 125°C。 特性 低失调电压:10μV(典型值) 零漂移:0.001μV/°C < li>低噪声:20 nV /√ Hz 电源抑制比(PSRR):160dB 共模抑制比(CMRR):140dB AOL:160dB 静态电流:100μA 宽电源电压:±2.25V至±18V 轨至轨输出运行 输入包括负电源轨 低偏置电流:100pA(典型值) 已滤除电磁干扰(EMI)的输入 微型封装 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 精密...
发表于 01-08 17:51 14次 阅读
OPA187 1µV Vos、0.005µV/°C、轨至轨输出、低功耗 36V 零漂移运算放大器

TLV6002-Q1 适用于成本敏感型汽车系统的 1MHz 低功耗运算放大器

TLV600x-Q1系列单通道和双通道运算放大器专为通用汽车应用而设计。具有轨到轨输入和输出(RRIO)摆幅,低静态电流(典型值75μA),宽带宽(1 MHz)和低噪声(1 kHz时为28nV /√Hz),该系列产品具有多种吸引力需要在成本和性能之间取得平衡的汽车应用,例如信息娱乐系统,发动机控制单元和汽车照明。低输入偏置电流(典型值±1 pA)使TLV600x-Q1能够用于具有兆赫源阻抗的应用。 TLV600x-Q1的稳健设计为电路设计人员提供了易用性:单位增益稳定性,高达150 pF的容性负载,集成RF /EMI抑制滤波器,过载条件下的nophase反转和高静电放电(ESD)保护(4kVHBM)。 器件经过优化,可在低至1.8 V(±0.9 V)和高达5.5 V(±2.75 V)的电压下工作),在-40°C至+ 125°C的扩展温度范围内指定。 单通道TLV6001-Q1采用SC70-5封装,双通道TLV6002- Q1采用SOIC和VSSOP封装。 特性 AEC-Q100符合汽车应用要求 器件温度等级1:-40°C至+ 125°C,T A 设备HBM ESD分类级别3A 设备CDM ESD分类级别C6 通用用于成本敏感系统的放大器 电源范围:1.8 V至5.5 V 增益带宽:1 MHz 低...
发表于 01-08 17:51 0次 阅读
TLV6002-Q1 适用于成本敏感型汽车系统的 1MHz 低功耗运算放大器

TLV6001-Q1 适用于成本敏感型系统的低功耗、RRIO、1MHz 运算放大器

TLV600x-Q1系列单通道和双通道运算放大器专为通用汽车应用而设计。具有轨到轨输入和输出(RRIO)摆幅,低静态电流(典型值75μA),宽带宽(1 MHz)和低噪声(1 kHz时为28nV /√Hz),该系列产品具有多种吸引力需要在成本和性能之间取得平衡的汽车应用,例如信息娱乐系统,发动机控制单元和汽车照明。低输入偏置电流(典型值±1 pA)使TLV600x-Q1能够用于具有兆赫源阻抗的应用。 TLV600x-Q1的稳健设计为电路设计人员提供了易用性:单位增益稳定性,高达150 pF的容性负载,集成RF /EMI抑制滤波器,过载条件下的nophase反转和高静电放电(ESD)保护(4kVHBM)。 器件经过优化,可在低至1.8 V(±0.9 V)和高达5.5 V(±2.75 V)的电压下工作),在-40°C至+ 125°C的扩展温度范围内指定。 单通道TLV6001-Q1采用SC70-5封装,双通道TLV6002- Q1采用SOIC和VSSOP封装。 特性 AEC-Q100符合汽车应用要求 器件温度等级1:-40°C至+ 125°C,T A 设备HBM ESD分类级别3A 设备CDM ESD分类级别C6 通用用于成本敏感系统的放大器 电源范围:1.8 V至5.5 V 增益带宽:1 MHz 低...
发表于 01-08 17:51 31次 阅读
TLV6001-Q1 适用于成本敏感型系统的低功耗、RRIO、1MHz 运算放大器

OPA859 具有 1.8GHz 单位增益带宽、3.3nV/√Hz 电压噪声的 FET 输入放大器

OPA859是一款具有CMOS输入的宽带低噪声运算放大器,适用于宽带跨阻和电压放大器应用。将该器件配置为跨阻放大器(TIA)时,0.9GHz增益带宽积(GBWP)能够在低电容光电二极管应用中实现高闭环带宽。 下图展示了在将OPA859设置为TIA时该放大器的带宽和噪声性能与光电二极管电容的函数关系。计算总噪声时的带宽范围为从直流到左轴上计算得出的频率f.OPA859封装具有一个反馈引脚(FB),可简化输入和输出之间的反馈网络连接。 OPA859经过优化,可在光学飞行时间(ToF)系统中运行,在该系统中OPA859与时数转换器(如TDC7201)配合使用。可在具有差分输出放大器(如THS4541或LMH5401)的高分辨率激光雷达系统中使用OPA859来驱动高速模数转换器(ADC)。 特性 高单位增益带宽:1.8GHz 增益带宽积:900MHz 超低偏置电流MOSFET输入:10pA 低输入电压噪声:3.3nV /√ Hz 压摆率:1150V /μs 低输入电容: 共模:0.6pF 差动:0.2pF 宽输入共模范围:< ul> 与正电源相差1.4V 包括负电源 TIA配置下的输出摆幅为2.5V PP 电源电压范围:3.3V至5.25V 静态电流:20.5mA ...
发表于 01-08 17:51 25次 阅读
OPA859 具有 1.8GHz 单位增益带宽、3.3nV/√Hz 电压噪声的 FET 输入放大器

LM324LV 4 通道行业标准低电压运算放大器

LM3xxLV系列包括单个LM321LV,双LM358LV和四个LM324LVoperational放大器或运算放大器。这些器件采用2.7 V至5.5 V的低电压工作。 这些运算放大器是LM321,LM358和LM324的替代产品,适用于对成本敏感的低电压应用。一些应用是大型电器,烟雾探测器和个人电子产品。 LM3xxLV器件在低电压下提供比LM3xx器件更好的性能,并且功耗更低。运算放大器在单位增益下稳定,在过驱动条件下不会反相。 ESD设计为LM3xxLV系列提供了至少2 kV的HBM规格。 LM3xxLV系列提供具有行业标准的封装。这些封装包括SOT-23,SOIC,VSSOP和TSSOP封装。 特性 用于成本敏感系统的工业标准放大器 低输入失调电压:±1 mV 共模电压范围包括接地 单位增益带宽:1 MHz 低宽带噪声:40 nV /√ Hz < li>低静态电流:90μA/Ch 单位增益稳定 工作电压为2.7 V至5.5 V 提供单,双和四通道变体 稳健的ESD规范:2 kV HBM 扩展温度范围:-40°C至125°C 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 通用 运算放大器   Number of channels (#) Total Supply Voltage (Min) (+5V=5, +/-5V=1...
发表于 01-08 17:51 477次 阅读
LM324LV 4 通道行业标准低电压运算放大器

TLV9052 5MHz、15-V/µs 高转换率 RRIO 运算放大器

TLV9051,TLV9052和TLV9054器件分别是单,双和四运算放大器。这些器件针对1.8 V至5.5 V的低电压工作进行了优化。输入和输出可以以非常高的压摆率从轨到轨工作。这些器件非常适用于需要低压工作,高压摆率和低静态电流的成本受限应用。这些应用包括大型电器和三相电机的控制。 TLV905x系列的容性负载驱动为200 pF,电阻性开环输出阻抗使容性稳定更高,容性更高。 TLV905x系列易于使用,因为器件是统一的 - 增益稳定,包括一个RFI和EMI滤波器,在过载条件下不会发生反相。 特性 高转换率:15 V /μs 低静态电流:330μA 轨道-to-Rail输入和输出 低输入失调电压:±0.33 mV 单位增益带宽:5 MHz 低宽带噪声:15 nV /√ Hz 低输入偏置电流:2 pA Unity-Gain稳定 内部RFI和EMI滤波器 适用于低成本应用的可扩展CMOS运算放大器系列 工作电压低至1.8 V 由于电阻开环,电容负载更容易稳定输出阻抗 扩展温度范围:-40°C至125°C 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 通用 运算放大器   Number of channels (#) Total Supply Voltage (Min) (+5V=5, +/-5V=10) Total Supply Vo...
发表于 01-08 17:51 39次 阅读
TLV9052 5MHz、15-V/µs 高转换率 RRIO 运算放大器

OPA4388 10MHz、CMOS、零漂移、零交叉、真 RRIO 精密运算放大器

OPAx388(OPA388,OPA2388和OPA4388)系列高精度运算放大器是超低噪声,快速稳定,零漂移,零交叉器件,可实现轨到轨输入和输出运行。这些特性及优异交流性能与仅为0.25μV的偏移电压以及0.005μV/°C的温度漂移相结合,使OPAx388成为驱动高精度模数转换器(ADC)或缓冲高分辨率数模转换器(DAC)输出的理想选择。该设计可在驱动模数转换器(ADC)的过程中实现优异性能,不会降低线性度.OPA388(单通道版本)提供VSSOP-8,SOT23 -5和SOIC-8三种封装.OPA2388(双通道版本)提供VSSOP-8和SO-8两种封装.OPA4388(四通道版本)提供TSSOP-14和SO-14两种封装。上述所有版本在-40°C至+ 125°C扩展工业温度范围内额定运行。 特性 超低偏移电压:±0.25μV 零漂移:±0.005μV/°C 零交叉:140dB CMRR实际RRIO 低噪声:1kHz时为7.0nV /√ Hz 无1 /f噪声:140nV < sub> PP (0.1Hz至10Hz) 快速稳定:2μs(1V至0.01%) 增益带宽:10MHz 单电源:2.5V至5.5V 双电源:±1.25V至±2.75V 真实轨到轨输入和输出 已滤除电磁干扰( EMI)/射频干扰(RFI)的输入 行业标...
发表于 01-08 17:51 46次 阅读
OPA4388 10MHz、CMOS、零漂移、零交叉、真 RRIO 精密运算放大器

TLV2314-Q1 3MHz、低功耗、内置 EMI 滤波器的 RRIO 运算放大器

TLVx314-Q1系列单通道,双通道和四通道运算放大器是新一代低功耗,通用运算放大器的典型代表。该系列器件具有轨到轨输入和输出(RRIO)摆幅,低静态电流(5V时典型值为150μA),3MHz高带宽等特性,非常适用于需要在成本与性能间实现良好平衡的各类电池供电型应用。 TLVx314-Q1系列可实现1pA低输入偏置电流,是高阻抗传感器的理想选择。 TLVx314-Q1器件采用稳健耐用的设计,方便电路设计人员使用。该器件具有单位增益稳定性,支持轨到轨输入和输出(RRIO),容性负载高达300PF,集成RF和EMI抑制滤波器,在过驱条件下不会出现反相并且具有高静电放电(ESD)保护(4kV人体模型(HBM))。 此类器件经过优化,适合在1.8V(±0.9V)至5.5V(±2.75V)的低电压状态下工作并可在-40°C至+ 125°C的扩展工业温度范围内额定运行。 TLV314-Q1(单通道)采用5引脚SC70和小外形尺寸晶体管(SOT)-23封装.TLV2314-Q1(双通道版本)采用8引脚小外形尺寸集成电路(SOIC)封装和超薄外形尺寸(VSSOP)封装。四通道TLV4314-Q1采用14引脚薄型小外形尺寸(TSSOP)封装。 特性 符合汽车类应用的要求 具...
发表于 01-08 17:51 49次 阅读
TLV2314-Q1 3MHz、低功耗、内置 EMI 滤波器的 RRIO 运算放大器

LM358B 双路运算放大器

LM358B和LM2904B器件是业界标准的LM358和LM2904器件的下一代版本,包括两个高压(36V)操作放大器(运算放大器)。这些器件为成本敏感型应用提供了卓越的价值,具有低失调(300μV,典型值),共模输入接地范围和高差分输入电压能力等特点。 LM358B和LM2904B器件简化电路设计具有增强稳定性,3 mV(室温下最大)的低偏移电压和300μA(典型值)的低静态电流等增强功能。 LM358B和LM2904B器件具有高ESD(2 kV,HBM)和集成的EMI和RF滤波器,可用于最坚固,极具环境挑战性的应用。 LM358B和LM2904B器件采用微型封装,例如TSOT-8和WSON,以及行业标准封装,包括SOIC,TSSOP和VSSOP。 特性 3 V至36 V的宽电源范围(B版) 供应 - 电流为300μA(B版,典型值) 1.2 MHz的单位增益带宽(B版) 普通 - 模式输入电压范围包括接地,使能接地直接接地 25°C时低输入偏移电压3 mV(A和B型号,最大值) 内部RF和EMI滤波器(B版) 在符合MIL-PRF-38535的产品上,除非另有说明,否则所有参数均经过测试。在所有其他产品上,生产加工不一定包括所有参数的测试。 所...
发表于 01-08 17:51 68次 阅读
LM358B 双路运算放大器

LM2902LV 行业标准、低电压放大器

LM290xLV系列包括双路LM2904LV和四路LM2902LV运算放大器。这些器件由2.7V至5.5V的低电压供电。 这些运算放大器可以替代低电压应用中的成本敏感型LM2904和LM2902。有些应用是大型电器,烟雾探测器和个人电子产品.LM290xLV器件在低电压下可提供比LM290x器件更佳的性能,并且功能耗尽。这些运算放大器具有单位增益稳定性,并且在过驱情况下不会出现相位反转.ESD设计为LM290xLV系列提供了至少2kV的HBM规格。 LM290xLV系列采用行业标准封装。这些封装包括SOIC,VSSOP和TSSOP封装。 特性 适用于成本敏感型系统的工业标准放大器 低输入失调电压:±1mV < LI>共模电压范围包括接地 单位增益带宽:1MHz的 低宽带噪声:40nV /√赫兹 低静态电流:90μA/通道 单位增益稳定 可在2.7V至5.5V的电源电压下运行 提供双通道和四通道型号< /li> 严格的ESD规格:2kV HBM 扩展温度范围:-40°C至125°C 所有商标均为各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 通用 运算放大器   Number of channels (#) Total Supply Voltage (Min) (+5V=5, +/-5V=10) Total Supply Voltage (Max) (+5V...
发表于 01-08 17:51 50次 阅读
LM2902LV 行业标准、低电压放大器

采用业界最小的运算放大器设计麦克风电路

语音指令是许多应用中的一种流行功能,也是让产品具备差异化市场竞争力的优势之一。麦克风是任何基于语音或....
的头像 人间烟火123 发表于 01-08 17:09 1902次 阅读
采用业界最小的运算放大器设计麦克风电路

运放轨到轨的电路设计

运放的供电方式分双电源供电与单电源供电两种。对于双电源供电运放,其输出可在零电压两侧变化,在差动输入....
发表于 01-07 15:54 419次 阅读
运放轨到轨的电路设计

运算放大器15个常见指标介绍

在运放开环使用时, 加载在两个输入端之间的直流电压使得放大器直流输出电压为 0。   优劣范围: ....
的头像 人间烟火123 发表于 01-07 15:26 3356次 阅读
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OPA244和OPA2244及OPA4244运算放大器的数据手册免费下载

OPA244 (单)、OPA2244(双)和OPA4244(四)运放设计用于非常低的静态电流(50u....
发表于 01-07 08:00 67次 阅读
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NJM072B和NJM082B及NJM072和NJM082双JFET输入运算放大器数据手册

NJM072B/082B和NJM072/082是双JFET输入运算放大器。它们具有低输入偏差和偏移电....
发表于 01-02 15:56 77次 阅读
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德州仪器推出最小巧的数据转换器具备高集成度与高性能

-TI新型高精度ADC和DAC减小了工业、通信和个人电子应用的系统总体积 德州仪器(TI)(纳斯达克....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 01-01 14:16 1015次 阅读
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使用LT6018驱动高速18位和20位逐次逼近寄存器(SAR)ADC

LTC2387-18 是一款 18 位 SAR ADC,采样速率达 15Msps。在该采样速率下,A....
的头像 电机控制设计加油站 发表于 12-31 15:46 836次 阅读
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运算放大器中接电容有什么样的作用详细资料说明

本文档的主要内容详细介绍的是运放中接电容有什么样的作用详细资料说明主要介绍的是:运放的超前补偿,运放....
发表于 12-29 08:00 682次 阅读
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几种运算放大器和比较器的经典电路分析资料概述

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核....
发表于 12-29 08:00 534次 阅读
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关于苏州坤元微电子有限公司

公司简介       Trusignal Microelectronics (坤元微电子)是一家专注于高性能、
的头像 EF-Writer 发表于 12-28 18:07 890次 阅读
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随着设计技术和处理工艺改进 集成厂商正研究满足市场需求的运算放大器

不断增长的电子元器件市场始终保持着对高性能运算放大器的巨大需求。宽带、低功耗、高精度只是新产品要求的....
发表于 12-27 15:27 801次 阅读
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回顾改变计算乃至数字世界的伟大芯片讲述背后的人和故事

运算放大器就像模拟设计界的切片面包。你可以用它们夹上任何东西,并且都能得到满意的结果。设计者使用它们....
的头像 新智元 发表于 12-25 09:54 2950次 阅读
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安森美半导体正为我们新推出的所有器件提供顶尖质量的模型

虽然许多公司提供 SPICE 模型,通过与其专用的仿真工具、加密模型或仅有有限选择的工具操作的模型一....
的头像 安森美半导体 发表于 12-24 14:30 1885次 阅读
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只要输入电压不超过电源轨 运算放大器就不应发生相位反转

超过输入共模电压(CM)范围时,某些运算放大器会发生输出电压相位反转问题。其原因通常是运算放大器的一....
发表于 12-21 15:27 784次 阅读
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运算放大器5532缓冲电路正相与反相输入的优缺点分析

NE5532/SE5532/SA5532/NE5532A/SE5532A/SA5532A 是一种双运....
发表于 12-21 09:40 733次 阅读
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TI数据转换原理与设计资料总结手册的详细资料说明

本手册将分为以下几部分介绍信号链和电源相关的知识及 TI 产品在大学生创新活动中的应用: 第一部分....
发表于 12-20 08:00 226次 阅读
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一种通用型集成运算放大器知识浅析

这里介绍一种通用型集成运算放大器,以741型集成电路运算放大器作为模拟集成电路的典型例子,其原理电路....
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如何进行一种微功耗轨到轨输出AB类运算放大器设计的资料概述

在分析研究AB 类运算放大器的输入和输出级构成原理基础上, 提出一种与信号处理模块的输出端匹配并具有....
发表于 12-18 16:11 171次 阅读
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LM324四运算放大器的数据手册免费下载

LM324系列是低成本,四运算放大器与真正的差分输入。在单电源应用中,与标准运算放大器类型相比,它们....
发表于 12-11 08:00 289次 阅读
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如何使用单个运算放大器来驱动8信道数据采集系统中的ADC

AD7329 的设计非常灵活,允许在 MUXOUT+ 和 ADCIN+ 引脚之间放置一个运算放大器。....
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维修电路板技术的七大要点

曾经修过一台X光探伤仪的电源,用户反映有烟从电源里冒出来,拆开机箱后发现有一只1000uF/350V....
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运算放大器和比较器有什么区别实际应用中如何区分

概述运算放大器和比较器无论外观或图纸符号都差不多,那么它们究竟有什么区别,在实际应用中如何区分?今天....
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一级差分运放的介绍和仿真实现

放大器是模拟与数字电路中的一个基本结构, 对功耗、线性度、增益、速度、噪声都有较高的要求。差分放大器....
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OPA2335 CMOS运算放大器的数据手册免费下载

OPA2335 CMOS运算放大器使用自动调零技术同时提供非常低的偏置电压(5V最大),以及随时间和....
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两级COMS运算放大器的资料和设计说明

CMOS运算放大器的基本分类1、单级差分运算放大器(电流镜做负载的差分放大器)2、套筒式共源共栅CM....
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关于模拟开关和多路复用器知识浅析

请注意模拟开关和多路复用器,它们是信号通道的关键元件。设计人员应当了解这些重要模拟部件的应用和规格....
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运算放大器的设计与仿真的资料免费下载

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集成运算放大器基本运算电路实验之正弦波发生电路的设计实验概述

集成运算放大器的选择对于性能指标没有特殊要求的一般交流放大,可选通用型。 如LM741,LM324,....
发表于 11-06 16:54 717次 阅读
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运算放大器和负反馈的介绍和理论分析及应用的资料概述

前述的放大电路有两个特点,第一它们是开环的,即从输入开始,一级一级“由因至果”向后传递,就像多米诺骨....
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模拟电子教程之运算放大器权威指南电子教材免费下载

 对模拟电子学感兴趣的每个人都应该在这本书中找到一些价值,并且已经努力使相关初学者能够理解这些材料,....
发表于 11-02 09:27 174次 阅读
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