使用了可变电导放大器的电压控制放大器(VCA)

使用了可变电导放大器的电压控制放大器(vca) 电路的功能
电压控制放大器(vca)因可用外部直流电压调节其放大倍数,所以除作普通放大倍数可变的电路用外,还可用作agc放大器的放大倍数可变部件以及低频振幅调制电路等。通常采用乘法运算的工作原理。本电路则采用可变gm型op放大器,靠外电压使互导发生变化,从而实现vca。
电路工作原理 ca3080是一种被称为ota的ic它是一种差动输入/电流输出型的op放大器。
互导gm用公式gm=△i0/△e1表示。而gm=19.2*ih,所以可得到与偏流ia成正比的gm。因为是电流输出,其内阴ro非常大,r≈7500/ia/10的负3次方。根据以上关系,可用下式计算输出电流i:i=gm.e1=19.2*ia.eio 再用a2进行电流电压转换之后可获得输出电压。
根据正负ei=io/19.2*ia,当io=1ma,ia=1ma时,ca3080的输入电压正负ei为52mv;当ia=10ua时,则为5.2v。ia比较小时,转换速度就会降低,所以不能太小。应尽量采用较大的ia值,并在输入端r1和r2组成的电阻分压电路,调整最大输入电平,r1的值根据用途确定。
如果输出电流io按1ma设计,当最大输出为正负10v时,op放大器a:的反馈电阻则应取10/10的负3次方千欧,r5=8.2千欧,vr2为5千欧(可调节)。
偏流ia的输入办法:为了能使与控制电压vc成正比的电流流过,可使用基极接地的pnp晶体管。如基极电流忽略不计,输入电流i1n=(vc-vbe)/r4,当电压vc低于vbe≈0.5v时,ia则几乎等于0,没有放大功能。
由于整个电路采用直流耦合,所以op放大器a2中加了失调调整电路。如果输入、输出加了隔直流电容,并且只有ac电流渡过时,可不加失调调整电路。在a1的反相输入端,经过串联电阻r7之后进行失调调整也可以。
注释 其它的vca
采用模拟乘法器也可实现vca。通常乘法器的传输特性可用eo=x.y/10(x、y的输入电压范围为0~正负10v)表示。如果给输入端x、y中的任何一个施加直流控制电压(0~正10v),放大倍数a则可在0~1倍之间变化。
也有专门为vca制作的单片ic,三菱公司的m5241l等属于这种ic。用于音量调节时,也将其称为电子电位器。虽然叫作vca,但实际并没有增益,应称作电压控制衰减器。
新日本无线公司的njm4200是一种价格便宜的模拟乘法器。在其外部op放大器和电阻,可以形成高精度的vca,因其上限频率为数千赫,所以在视频波段不能使用。

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