op原理
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http://www.eepw.com.cn/article/279971.htm
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http://www.eepw.com.cn/article/201608/294837.htm
1、一般反相/同相放大電路中都會有一個平衡電阻,這個平衡電阻的作用是什么呢?
(1)?為芯片內部的晶體管提供一個合適的靜態偏置。
芯片內部的電路通常都是直接耦合的,它能夠自動調節靜態工作點,但是,如果某個輸入引腳被直接接到了電源或者地,它的自動調節功能就不正常了,因為芯片內部的晶體管無法抬高地線的電壓,也無法拉低電源的電壓,這就導致芯片不能滿足虛短、虛斷的條件,電路需要另外分析。
(2)消除靜態基極電流對輸出電壓的影響,大小應與兩輸入端外界直流通路的等效電阻值平衡,
這也是其得名的原因。
3、運算放大器同相放大電路如果不接平衡電阻有什么后果?
(1)燒毀運算放大器,有可能損壞運放,電阻能起到分壓的作用。
5、運算放大器接成積分器,在積分電容的兩端并聯電阻RF?的作用是什么?
(1)?泄放電阻,用于防止輸出電壓失控。
http://www.eepw.com.cn/article/279971.htm12、為什么運放一般要反比例放大?
反相輸入法與同相輸入法的重大區別是:
反相輸入法,由于在同相端接一個平衡電阻到地,而在這個電阻上是沒有電流的(因為運算放大器的輸入電阻極大),所以這個同相端就近似等于地電位,稱為“虛?地”,而反相端與同相端的電位是極接近的,所以,在反相端也存在“虛地”。有虛地的好處是,不存在共模輸入信號,即使這個運算放大器的共模抑制比不高,也保證沒有共模輸出。而同相輸入接法,是沒有“虛地”的,當使用單端輸入信號時,就會產生共模輸入信號,即使使用高共模抑制比的運算放大器,也還是會有共模輸出的。
所以,一般在使用時,都會盡量采用反相輸入接法。
14、為什么由運算放大器組成的放大電路一般都采樣反相輸入方式?
(1)反相?輸入法與同相輸入法的重大區別是:
反相輸入法,由于在同相端接一個平衡電阻到地,而在這個電阻上是沒有電流的(因為運算放大器的輸入電阻極大),?所以這個同相端就近似等于地電位,稱為“虛地”,而反相端與同相端的電位是極接近的,所以,在反相端也存在“虛地”。有虛地的好處是,不存在共模輸入信號,即使這個運算放大器的共模抑制比不高,也保證沒有共模輸出。而同相輸入接法,是沒有“虛地”的,當使用單端輸入信號時,就會產生共模輸入信號,即使使用高共模抑制比的運算放大器,也還是會有共模輸出的。所以,一般在使用時,都會盡量采用反相輸入接法。
(2)正相是振蕩器,反相才能穩定放大器,接入負反饋
(3)從原理上看,接成同相比例放大電路是可以的。但實際應用時被放大的信號(也就是差模信號)往往很小,?此時就要注意抑制噪聲(通常表現為共模信號)。而同相比例放大電路對共模信號的抑制能力很差,需要放大的信號會被淹沒在噪聲中,不利于后期處理。所以一般?選擇抑制能力較好的反相比例放大電路。
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1、注意輸入電壓是否超限
圖1-1是ADI的OP07數據表中的輸入電氣特性的一部分,可以看到在電源電壓±15V的條件下,輸入電壓的范圍是±13.5V,如果輸入電壓超出范圍,那么運放就會工作不正常,出現一些意料不到的情況。
??而有一些運放標注的不是輸入電壓范圍,而是共模輸入電壓范圍,如圖1-2是TI的TLC2272數據表的一部分,在單電源+5V的條件下,共模輸入范圍是0-3.5V.其實由于運放正常工作時,同相端和反相端輸入電壓基本是一致的(虛短虛斷),所以“輸入電壓范圍”與“共模輸入電壓范圍”都是一樣的意思。
在直流信號放大電路中,有時候為了降低噪聲,直接在運放輸出并接去耦電容(如圖2-1)。雖然放大的是直流信號,但是這樣做是很不安全的。當有一個階躍信號輸入或者上電瞬間,運放輸出電流會比較大,而且電容會改變環路的相位特性,導致電路自激振蕩,這是我們不愿意看到的。
正確的去耦電容應該要組成RC電路,就是在運放的輸出端先串入一個電阻,然后再并接去耦電容(如圖2-2)。這樣做可以大大削減運放輸出瞬間電流,也不會影響環路的相位特性,可以避免振蕩。
3、不要在放大電路反饋回路并接電容
如圖3-1所示,同樣是一個用于直流信號放大的電路,為了去耦,不小心把電容并接到了反饋回路,反饋信號的相位發生了改變,很容易就會發生振蕩。所以,在放大電路中,反饋回路不能加入任何影響信號相位的電路。由此延伸至穩壓電源電路,如圖3-2,并接在反饋腳的C3是錯誤的。為了降低紋波,可以把C3與R1并聯,適當增大紋波的負反饋作用,抑制輸出紋波。
4、注意運放的輸出擺幅
任何運放都不可能是理想運放,輸出電壓都不可能達到電源電壓,一般基于MOS的運放都是軌對軌運放,在空載情況下輸出可以達到電源電壓,但是輸出都會帶一定的負載,負載越大,輸出降落越多。基于三極管的運放輸出幅度的相對值更小,有的運放輸出幅度比電源電壓要小2~6V,比如NE5532.圖4-1就是TI的TLC2272在+5V供電的輸出特性,它屬于軌對軌運放,如果用該器件作為ADC采樣的前級放大(如圖4-2),單電源+5V供電,那么當輸入接近0V的時候,輸入和輸出變得非線性的了。解決的方法是引入負電源,比如在4腳加入-1V的負電源,這樣在整個輸入范圍內,輸出與輸入都是線性的了。
5、注意反饋回路的Layout
反饋回路的元器件必須要靠近運放,而且PCB走線要盡量短,同時要盡量避開數字信號、晶振等干擾源。反饋回路的布局布線不合理,則會容易引入噪聲,嚴重會導致自激振蕩。
6、要重視電源濾波
運放的電源濾波不容忽視,電源的好壞直接影響輸出。特別是對于高速運放,電源紋波對運放輸出干擾很大,弄不好就會變成自激振蕩。所以最好的運放濾波是在運放的電源腳旁邊加一個0.1uF的去耦電容和一個幾十uF的鉭電容,或者再串接一個小電感或者磁珠,效果會更好。
總結
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