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差分信号与网络变压器探究(下)

2025-05-06 11:10:35 来源:电子变压器与电感网 作者:王东新

前文中讲过差分信号是由单端信号的正向和反向组成,也就是说差分信号是由单端信号而来,那在电路结构具体设计上如何把单端信号变成差分信号,常见的转换方式基本为有源和无源两种:

(1)有源器件方式:采用差分运算放大器进行转换,图7.1中运放U1为跟随器,运放U2为反相放大器。优点是电路本身对信号有缓冲放大作用,且低频响应较好。缺点是线路复杂,高频信号响应特性一般。

(2)无源器件方式:采用图7.2所示的非平衡变压器T直接进行转换,通过变压器的初次级耦合进行信号变换。这也是ADC前端经常用到的电路拓扑结构,优点是线路结构简单,高频特性较好。缺点是无源器件本身存在能量损耗,低频情况下耦合特性会降低。

采用非平衡变压器的方式还有一个好处,就是利用变压器初次级传输可逆的原理,当差分信号由右向左传输时,经过上图变压器又变回了单端信号。而变压器的变比(1:1:n)可根据对信号幅值与阻抗变换的处理需要而灵活调整。

这种三端口非平衡变压器也被称作巴伦BALUN(Balanced to Unbalanced),即平衡转非平衡变压器。它可以将平衡信号(差分信号)转为非平衡信号(单端信号),也可以将非平衡信号(单端信号)转为平衡信号(差分信号)。

采用运算放大器的单端转差分示意图

 

 

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