ATOS放大器可增加信號(hào)幅度或功率的裝置，它是自動(dòng)化技術(shù)工具中處理信號(hào)的重要元件。放大器的放大作用是用輸入信號(hào)控制能源來實(shí)現(xiàn)的，放大所需功耗由能源提供。它的設(shè)計(jì)的過程是怎么樣的，我們做一個(gè)詳細(xì)的探討？

　　運(yùn)算放大器是模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中的一個(gè)通用、重要的的單元。全差分運(yùn)放是指輸入和輸出都是差分信號(hào)的運(yùn)放，與普通的單端輸出運(yùn)放相比有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：輸出的電壓擺幅較大；較好的抑制共模噪聲；更低的噪聲；抑制諧波失真的偶數(shù)階項(xiàng)比較好等。因此通常高性能的運(yùn)放多采用全差分形式。近年來，全差分運(yùn)放更高的單位增益帶寬頻率及更大的輸出擺幅使得它在高速和低壓電路中的應(yīng)用更加廣泛。隨著日益增加的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換率，高速的模數(shù)轉(zhuǎn)換器需求越來越廣泛，而高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器需要高增益和高單位增益帶寬運(yùn)放來滿足系統(tǒng)精度和快速建立的需要。速度和精度是模擬電路兩個(gè)重要的性能指標(biāo)，然而，這兩者的要求是互相制約、互為矛盾的。所以同時(shí)滿足這兩方面的要求是困難的。折疊共源共柵技術(shù)可以較成功地解決這一難題，這種結(jié)構(gòu)的運(yùn)放具有較高的開環(huán)增益及很高的單位增益帶寬。全差分運(yùn)放的缺點(diǎn)是它外部反饋環(huán)的共模環(huán)路增益很小，輸出共模電平不能精確確定，因此，一般情況下需加共模反饋電路。

　　ATOS放大器基本結(jié)構(gòu)：

　　輸入待測(cè)信號(hào)，經(jīng)放大和帶通濾波后與參考信號(hào)共同輸入乘法器得到的結(jié)果再通過低通濾波器濾波后輸出。

　　原理：

　　鎖相放大器實(shí)際上是一個(gè)模擬的傅立葉變換器，鎖相放大器的輸出是一個(gè)直流電壓，正比于是輸入信號(hào)中某一特定頻率（參數(shù)輸入頻率）的信號(hào)幅值。而輸入信號(hào)中的其他頻率成分將不能對(duì)輸出電壓構(gòu)成任何貢獻(xiàn)。

　　兩個(gè)正弦信號(hào)，頻率都為1Hz，有90度相位差，用乘法器相乘得到的結(jié)果是一個(gè)有直流偏量的正弦信號(hào)。

　　如果是一個(gè)1Hz和一個(gè)1.1Hz的信號(hào)相乘，用乘法器相乘得到的結(jié)果是輪廓為正弦的調(diào)制信號(hào)，直流偏量為0。

　　只有與參考信號(hào)頻率**的信號(hào)才能在乘法器輸出端得到直流偏量，其他信號(hào)在輸出端都是交流信號(hào)。如果在乘法器的輸出端加一個(gè)低通濾波器，那么所有的交流信號(hào)分量全部被濾掉，剩下的直流分量就只是正比于輸入信號(hào)中的特定頻率的信號(hào)分量的幅值。

　　ATOS放大器用途：

　　主要用于檢測(cè)信噪比很低的微弱信號(hào)。即使有用的信號(hào)被淹沒在噪聲信號(hào)里面，即使噪聲信號(hào)比有用的信號(hào)大很多，只要知道有用的信號(hào)的頻率值，就能準(zhǔn)確地測(cè)量出這個(gè)信號(hào)的幅值。