如何量化设备的非线性第1部分

[导读]A: 你会发现几个。首先,在图1 "蓝线"代表电路的理想线性响应,而"红线"则代表被测量的响应。我们可以绘制平行于约束实际响应的线性响应的线(图中的虚线),然后计算非线性作为一个函数的全面输出。在这个夸张的表示中,非线性度为+10%.对于在线性区域中工作的高质量的OP放大器,非线性度不是以百分比为单位的,而是以百万分之一(PPM)为单位的。

你可以在百万分之一的零件中指定非线性,特别是对于射频元件,可以用1-db压缩点或三阶截取点来指定。

在互调中,描述了非线性分量如何引入不同于任何输入信号频率的频率。我们研究了互调是如何有用或麻烦的,我们研究了特定输入频率下产生的频率。

图1.非线性可以用百分率或更有可能用PPM表示。

问:我们没有做的是量化非线性。是否有非线性数据表规范?

A: 你会发现几个。首先,在图1 "蓝线"代表电路的理想线性响应,而"红线"则代表被测量的响应。我们可以绘制平行于约束实际响应的线性响应的线(图中的虚线),然后计算非线性作为一个函数的全面输出。在这个夸张的表示中,非线性度为+10%.对于在线性区域中工作的高质量的OP放大器,非线性度不是以百分比为单位的,而是以百万分之一(PPM)为单位的。

图2从低投入水平的高到高投入水平的低逐渐转移.

问:这个规范有缺点吗?

A: 它遗漏了可能有用的信息。在…里面图2 与图1一样,非线性特性仍保持10%,但实际反应(红色曲线)与图1有很大区别。图1中的楼梯提示可能涉及数字到模拟转换器,量化错误是非线性的一个因素。在图2的响应中,增益在低输入水平上呈线性,但随着输入的增加而开始下降--这种效果被称为增益压缩。这些差异可能不会影响您的设计,而PPM规范可能是您所需要的一切。

问:什么时候我们会更关心非线性的形状?

A: 它在射频设备中特别重要。图3显示了一个典型的射频功率放大器的响应,输入和输出的水平以分贝相对于1毫瓦(dbm)。实心蓝线显示理想的响应,实心红线显示实际响应。在低输入功率水平下,实际输出特性跟踪理想线性响应,增益等于12分贝。然而,当输入超过-7dbm时,增益开始下降,当增益压缩发生时,在最大输入(即-2dbm输入导致约6.5dbm输出)降至8.5dbb左右。在一个输入点上,正好低于图中-5的输入水平。实际输出量正好下降1分贝,低于预期理想输出量.这一点被称为1db压缩点,简称p1db,它是一个有用的数字的优点射频设备。它可以引用输入(IP1DB)或输出(OP1DB)。