反向与非反向, 运放的这两种结构到底有多少区别?

在做一道关于求Sallen-Key电路的传递函数的题时, 发现计算出的反馈系数的倒数不等于理想运放情况下的闭环传递函数. 然后我就发现之前学的虚短虚断和刚学的求开环环路增益的方法有冲突, 非反向的是正确的,两种方法结果一致, 反向的就不对.

经一下午的研究后发现, 他们确实是有很大的区别.

首先先上一个非反向的:

noninverting amp

非反向放大

用虚短虚断分析, 公式计算由Mathcad提供.

分析公式

用开环环路增益分析, 在运放输出处断开环路, 加一个测试电压Vt, 然后在运放的输入端测量电压Vd, 求得反馈系数Beta, 然后用它带入闭环反馈的方程中计算闭环增益方程, 最后让a趋于无穷, 理想化运放, 得到与虚短虚断同样的式子.

分析公式

可以看到,他们的分析结果是完全一致的.

分析公式

接下来是反向放大, 虚短虚断:

分析公式

环路增益分析:

分析公式

和非反向放大完全一致的闭环传递函数, 和虚短虚断不一致, 为啥? 这两种电路的环路增益是一样的,那为何算出来的闭环增益又不一致? 闭环增益的公式有问题吗?

在瞄了一眼intersil的an9415后, 我意识到这玩意儿要画框图才清楚. 画框图的话, 当然要先要列闭环式子.

非反向, 式子中Vneg是运放负端的电压.

分析公式

分析公式

框图by gliffy

嗯~框图与之前的开环环路增益的表达式一致.

反向:

分析公式

分析公式

环路增益还是一致, 但输入....这输入经过了分压运算, 当然就不能用

分析公式

这样的式子来计算闭环增益了 …

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关于精度(precision),准确度(accuracy)

StackExchange原文

Accuracy and Precision

这图很好的解释了两个概念的区别. 因此, 一个高精度的ADC(如24 bit), 并不一定会产生很NB的准确度, 也就是说测量外部电压并不一定会达到24 bit(3V 范围时,测量一个电压准确度达到 ±0.18uV), 这对外部电路有很高的要求. 尤其是噪声, 温漂.

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齐纳二极管是著名的噪声源

http://www.eevblog.com/forum/projects/should-zener-diodes-be-avoided-in-low-noise-circuitry/

本文名字来自3楼的回复.

我在linear 凌特公司的an61中看到的Broadband Random Noise Generator 的例子.

"齐纳二极管是著名的噪声源"

宽带噪声发生器

左上角D1是作为噪声源而存在...而且还是宽带,白噪声.

然后发现这玩意儿确实很出名, 比如

一律是直接放大输出的.

这是为啥? 暂时还没找到资料.

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在Python下用BSL给MSP430下载Firmware

Python作为一个无所不能的工具, 当然可以给MSP430下载Firmware.根据官方的wiki页面BSL_(MSP430) 有一个叫做MSP430 Tools (Python scripts and library) 的包.于是我就去试用了一把, 但从主页上下载的装不上去, 从库里面checkout出来的在program时报错.

晕了~

为了让伟大的python可以BSL, 研究一下代码吧, 都commit 400多次了还用不了?


MSP430 Tools

因为对python不是很熟, 于是先从表现上分析. bsl硬件上就是串口, 用bus hound 分析在下载时串口的通讯数据发现(此图使用bus hound试用版得到, 有数据长度限制)

bus hound 图1

我的调用指令是

python -m msp430.bsl.target -e -p COM2

命令的解析需参照TI的文档编号:slau319 ,从bus hound数据可以发现这个py程序先做了Mass erase,然后是Rx password, 然后TX BSL …

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