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            運(yùn)算放大器類型分析和經(jīng)典電路分享

            作者: 時(shí)間:2018-09-13 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

              我將在實(shí)際工作中我經(jīng)常運(yùn)用到的運(yùn)放電路推薦給大家;其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)延伸到汽車電子、通信、消費(fèi)等各個(gè)領(lǐng)域,并將在未來(lái)技術(shù)方面扮演重要角色。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201809/391847.htm

              首先其按參數(shù)可分為如下幾種:

              通用型

              主要特點(diǎn)是價(jià)格低廉、產(chǎn)品量大面廣,其性能指標(biāo)能適合于一般性使用。

              低溫漂型

              在精密儀器、弱信號(hào)檢測(cè)等自動(dòng)控制儀表中,總是希望運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓要小且不隨溫度的變化而變化。

              高阻型運(yùn)算放大器:

              特點(diǎn)是差模輸入阻抗非常高,輸入偏置電流非常小,一般rid>1GΩ~1TΩ,IB為幾皮安到幾十皮安。

              高速型運(yùn)算放大器:

              主要特點(diǎn)是具有高的轉(zhuǎn)換速率和寬的頻率響應(yīng)。

              低功耗型運(yùn)算放大器:

              由于電子電路集成化的最大優(yōu)點(diǎn)是能使復(fù)雜電路小型輕便,所以隨著便攜式儀器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運(yùn)算放大器相適用。

              高壓大功率型運(yùn)算放大器:運(yùn)算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。

              可編程控制運(yùn)算放大器:

              在儀器儀表得使用過(guò)程中都會(huì)涉及到量程得問(wèn)題.為了得到固定電壓得輸出,就必須改變運(yùn)算放大器得放大倍數(shù)。

              我們關(guān)鍵的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)問(wèn)題!

              1.低功耗的需求?

              2.低噪聲的需求?

              3.高精度的需求?(較低的失調(diào)電壓)

              4.高速的需求?(運(yùn)放的帶寬高,跟運(yùn)放的帶寬要求相關(guān))

              5.壓擺率的需求?(1V/uS以上)跟運(yùn)放的帶寬相關(guān),速率高—壓擺率高!

              6.幾個(gè)通道的需求?(單通道或雙通道)

              7.是否需要軌對(duì)軌?(信號(hào)的失真性小,信號(hào)可滿擺幅輸出!)

              8.失調(diào)電壓的需求?(是否5mV以內(nèi))

              9.通用運(yùn)放主要指標(biāo)

              GBW在1MHz左右

              失調(diào)電壓 > 5mV

              壓擺率為1V/?S以上

              Railto Rail概念

              A.輸入失調(diào)電壓VOS(input offsetvoltage)輸入電壓為零時(shí),將輸出電壓除以電壓增益,即為折算到輸入端的失調(diào)電壓。是表征運(yùn)放內(nèi)部電路對(duì)稱性的指標(biāo)。

              說(shuō)明:失調(diào)電壓越低,運(yùn)放性能指標(biāo)就越高,其內(nèi)部的對(duì)稱性指標(biāo)就越好。

              B.壓擺率SR(Slew rate)其特征參數(shù)數(shù)據(jù)越高運(yùn)放的性能也越優(yōu)越。表征其工作時(shí)的響應(yīng)速度,輸出電壓的響應(yīng)速度能快速跟蹤輸入電壓的性能指標(biāo)。

              說(shuō)明:壓擺率越高越好,其輸出電壓的響應(yīng)速度會(huì)越快。

              C.電壓/電流噪聲eN(@1KHz)(Voltage Noise)其特征參數(shù)越大越好。進(jìn)行運(yùn)算放大時(shí)其背景噪聲的干擾會(huì)越小。

              說(shuō)明:電壓/電流的噪聲電壓越小越好。其輸出放大的背景噪聲就越小。有用信號(hào)更容易取得。

              D.諧波失真THD(total harmonic distortion)其百分?jǐn)?shù)越低越好。表征其輸出信號(hào)對(duì)比輸入信號(hào)的失真度情況。

              說(shuō)明:THD值越低越好,表明其輸出波形的相似度等級(jí)。

              常用OP-運(yùn)放放大器電路設(shè)計(jì)應(yīng)用如下:

              1.InverterAmp.反相位放大電路:

              放大倍數(shù)為Av=R2/R1但是需考慮規(guī)格之Gain-Bandwidth數(shù)值。

              R3=R4提供1/2電源偏壓

              C3為電源去耦合濾波

              C1,C2輸入及輸出端隔直流

              此時(shí)輸出端信號(hào)相位與輸入端相反

              2、Non-inverterAmp.同相位放大電路:

              放大倍數(shù)為Av=R2/R1

              R3=R4提供1/2電源偏壓

              C1,C2,C3為隔直流

              此時(shí)輸出端信號(hào)相位與輸入端相同

              3、Voltagefollower緩沖放大電路:

              O/P輸出端電位與I/P輸入端電位相同

              單雙電源皆可工作

              4、Comparator比較器電路:

              I/P電壓高于Ref時(shí)O/P輸出端為L(zhǎng)ogic低電位

              I/P電壓低于Ref時(shí)O/P輸出端為L(zhǎng)ogic高電位

              R2=100*R1用以消除Hysteresis狀態(tài),即為強(qiáng)化O/P輸出端,Logic高低電位差距,以提高比較器的靈敏度

              (R1=10K,R2=1M)

              單雙電源皆可工作

              5、Square-waveoscillator方塊波震蕩電路:

              R2=R3=R4=100K

              R1=100K,C1=0.01uF

              Freq=1/(2π*R1*C1)

              6、Pulsegenerator脈波產(chǎn)生器電路:

              R2=R3=R4=100K

              R1=30K,C1=0.01uF,R5=150K

              O/P輸出端OnCycle=1/(2π*R5*C1)

              O/P輸出端OffCycle=1/(2π*R1*C1)

              7、Activelow-passfilter有源低通濾波器電路:

              R1=R2=16K

              R3=R4=100K

              C1=C2=0.01uF

              放大倍數(shù)Av=R4/(R3+R4)

              Freq=1KHz

              8、Activeband-passfilter有源帶通濾波器電路:

              R7=R8=100K,C3=10uF

              R1=R2=390K,C1=C2=0.01uF

              R3=620,R4=620K

              Freq=1KHz,Q=25

              9、High-passfilter高通濾波器電路:

              C1=2*C2=0.02uF,C2=0.01uF

              R1=R2=110K

              6dBLow-cutFreq=100Hz

              10、Adj.Q-notchfilter頻寬可調(diào)型濾波器電路:

              R1=R2=2*R3

              C1=C2=C3/2

              Freq=1/(2π*R1*C1)

              VR1調(diào)整負(fù)回授量,越大則Q值越低。(表示頻帶變寬,但是衰減值相對(duì)減少。)

              R1,R2,R3,C1,C2,C3為Twin-Tfilter結(jié)構(gòu)。

              11、Wien-bridgeSine-waveOscillator文橋正弦波震蕩電路:

              R1=R2,C1=C2

              R3與D1,D2Zener產(chǎn)生定點(diǎn)壓負(fù)回授

              Freq=1/(2π*R1*C1)

              D1與D2可使用Lamp效果更佳(產(chǎn)生阻抗負(fù)變化系數(shù))

              12、Peakdetector峰值檢知器電路:(范例均為正峰值檢知)

              本電路僅提供思維參考用(右方電路具放大功能)

              Eo=Ei*(R4+R3)/R3

              S1為連續(xù)取樣開(kāi)關(guān),因應(yīng)峰值不斷的變化。

              13、Positive-peakdetector正峰值檢知器電路:

              R1=1K,R2=1M,C1=10uF

              只有在I/P電位高于OP-端電位時(shí),才能使Q1導(dǎo)通,O/P電位繼續(xù)升高.

              正峰值必須低于電源正值,所得數(shù)據(jù)為最高值。

              14、Negative-peakdetector負(fù)峰值檢知器電路:

              R1=1M,C1=10uF

              只有在I/P電位低于OP-端電位時(shí),O/P電位繼續(xù)降低.

              負(fù)峰值必須高于電源負(fù)值,所得數(shù)據(jù)為最高值。

              15、RMS(Absolutevalue)detector絕對(duì)值檢知器電路:

              不論I/P端極性為何,皆可由O/P端輸出,若后端再接上正峰值檢知器電路,即可取得RMS數(shù)值。



            關(guān)鍵詞: 運(yùn)算放大器 放大器

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