|
第二代電流傳輸器具有信號帶寬高、線性，動態(tài)范圍大、電路簡單以及低功耗的特性。因此，設(shè)計者在這些設(shè)備中采用幾種電流模式，以便實現(xiàn)多種功能。以前的一個設(shè)計實例介紹了一種創(chuàng)建振蕩器的第二代雙輸出電流控制傳輸器（參考文獻1）。遺憾的是，這些電路不像集成電路那樣廣泛可用，但是可以用分離元件構(gòu)建它們。圖1說明了此類電路的一個有源構(gòu)建模塊，在下列方程中有所體現(xiàn)：IY=0，VX=VY+IXRX，IZ+=IX和IZ-=-IX。可以將終端X的寄生電阻表示為RX=VT/2IB，其中VT是熱電壓，IB是可調(diào)傳輸器的偏置電流。圖2所示為該電路的雙極實現(xiàn)。 對振蕩頻率的控制既可以通過電流實現(xiàn)也可以通過電壓實現(xiàn)，在這個意義上，該電路提供額外的自由度。以前的設(shè)計實例中的電路有幾種好處，這種新電路不僅繼承了這些好處，還提供一種額外功能，即，振蕩頻率的電壓可控制。此外，可以采用傳輸器的偏置電流控制振蕩條件。 圖3所示為推薦的正弦振蕩電路。可以獲得如下的電路特性方程：S2C1C2RX1RX2+SC2RX2-SC2RX1+K=0，其中K 為倍壓器。為滿足巴克豪森（Barkhausen）標準，即回路增益為１或更大，以及返回到輸入的反饋信號移相360。，要求的振蕩條件為 RX1=RX2，振蕩頻率為 f =1/2p√k/(C1C2RX1RX2)。 顯然，可以使用增益緩沖器改變振蕩頻率，這是該電路不同于先前的設(shè)計實例的一個方面。在控制倍壓器時，既可以使用電流，也可以使用電壓。該電路便于通過調(diào)節(jié)偏置電流IB3或IB4改變倍壓器（圖4）。針對K的電壓控制，完全可以通過使用一個反向運算放大器并采用在該三極管區(qū)運行的MOSFET替換電阻來應(yīng)用另一個電路。這個方法是模擬電壓控制電阻。 圖2中被測試的電路具有一個PR100N PNP晶體管、一個雙極型陣列ALA400的NPN NP100N晶體管以及一個±3V直流電源（參考文獻2）。 該電路只需兩個電流控制傳輸器、兩個接地電容器以及一個倍壓器。它不需要浮動電容器，也不需要額外的電阻，這樣，該電路的功率消耗比RC振蕩器要低。對于傳統(tǒng)的雙極跨導(dǎo)運算放大器來說，跨導(dǎo)gm為IB/2VT。將這個數(shù)值與IB的等值相比，雙極跨導(dǎo)運算放大器的跨導(dǎo)是一個雙輸出電流控制傳輸器的四分之一。因此，按平均每個有源器件計算，基于電流控制傳輸器的電路的功率消耗為基于放大運算器的電路的四分之一。靈敏度研究顯示SwCK;RX1;RX2;C1;C2=-1/2。因此，wC 的靈敏度小于１，這是該電路的一個吸引人的特性。切記，創(chuàng)建一個準確的振蕩器模型需要非線性的建模方程，而且符合巴克豪森標準也是振蕩的一個必要條件。即使?jié)M足了巴克豪森標準，振蕩電路也可能被鎖住，永不振蕩。 |
