運(yùn)算放大器基礎(chǔ)知識總結(jié)
簡介:本文主要針對運(yùn)算放大器的一些基礎(chǔ)知識和電路做了詳細(xì)介紹。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/279971.htm第一、偏置電流如何補(bǔ)償
對于我們常用的反相運(yùn)算放大器,其典型電路如下:
在這種情況下,R3為 平衡電阻,其大小計算公式一般為 這些運(yùn)算放大器知識你注意到了嗎,這樣,在可以很好的保證運(yùn)放的電流補(bǔ)償,使正負(fù)端偏置電流相等。若這些運(yùn)算放大器知識你注意到了嗎 時,甚至取值更大時,會產(chǎn)生更大的噪聲和飄逸。但是,應(yīng)大于輸入信號源的內(nèi)阻。
善于思考的工程師都會想到,當(dāng)為同相放大器的時候,其原理又是什么呢?現(xiàn)在我們先回顧下同相運(yùn)放的設(shè)計電路:
在同相比例運(yùn)放中偏置電阻大小為 這些運(yùn)算放大器知識你注意到了嗎,當(dāng)計算出的Rp為負(fù)值時,需要將該電阻移動到正相端,與R1串聯(lián)在輸入端。
這里額外多插入一句,同相比例運(yùn)放具有高輸入阻抗,低輸出阻抗的特性,廣泛應(yīng)用在前置運(yùn)放電路中。
第二、 調(diào)零電路種種
今天運(yùn)放已經(jīng)發(fā)展的很迅速,附注功能各式各樣,例如有些運(yùn)放已經(jīng)具有了調(diào)零的外接端口,此時依據(jù)數(shù)據(jù)手冊進(jìn)合適的電阻選擇就可以完成運(yùn)放調(diào)零。例如LF356運(yùn)放,其典型電路如下:
另外一些低成本的運(yùn)放或許不帶這些自動調(diào)節(jié)功能,那么作為設(shè)計師的我們也不為難,通過簡單的加法電路、減法電路等可以完成固定的調(diào)零(雖然有時這種做法有隔靴撓癢的作用)。
當(dāng)要進(jìn)行通常在補(bǔ)償電路中增加一個三極管電路,利用PN結(jié)的溫度特性,完成運(yùn)放的溫度補(bǔ)償。例如在LF355典型電路中將三極管電路嵌入在V+和25K反饋電阻之間。
第三、 相位補(bǔ)償如何選擇
當(dāng)我們閱讀一個集成運(yùn)放數(shù)據(jù)手冊的時候,會發(fā)現(xiàn)集成運(yùn)放的內(nèi)部其實是一個多級的放大器,因此,不可避免的對系統(tǒng)引入了極點(diǎn)使得電路需要進(jìn)行相位補(bǔ)償。通常采用超前補(bǔ)償、滯后補(bǔ)償和滯后-超前補(bǔ)償。
所謂的超前補(bǔ)償就是相移減小的補(bǔ)償,通俗的講就是使電路出現(xiàn)零點(diǎn),在該頻率處的輸出信號比輸入信號的相位超前45°。通過計算將出現(xiàn)極點(diǎn)的頻率點(diǎn)人工設(shè)計出一個零點(diǎn),從而使系統(tǒng)變得穩(wěn)定。
滯后補(bǔ)償通??梢岳斫鉃槭瓜嘁圃龃蟮难a(bǔ)償??梢允怪鳂O點(diǎn)頻率降低,使放大器頻帶變窄,這樣,就可以使運(yùn)放電路在有限的帶寬內(nèi)只有一個極點(diǎn),使運(yùn)放電路變得容易調(diào)整。
第三種就是超前-滯后補(bǔ)償,即采用合適的方法來處理運(yùn)放單元。總之,萬變不離其蹤。
第四、 容性負(fù)載改怎么處理
在平時的電子電路設(shè)計中,會由于不小心或者不注意負(fù)載的特性,而使電路變得震蕩,這時,我們就應(yīng)該注意負(fù)載的特性了。
通常情況下,當(dāng)負(fù)載為容性,通過估計其電容值小于2000pF時,通過在負(fù)載和運(yùn)放的輸出端串聯(lián)一個小的電阻來消除震蕩。電阻R2的大小為10-300Ω之間。
當(dāng)負(fù)載較大時,我們采用如下的方案進(jìn)行消除:
補(bǔ)償電容C2與反饋電阻R3構(gòu)成超前補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),形成新的零點(diǎn),抵消容性負(fù)載Cl和運(yùn)放輸出電阻Ro構(gòu)成的新極點(diǎn),從而達(dá)到消除震蕩的目的。此時的補(bǔ)償電容C2大小為C2=Cl(Ro+Rk)/R3 ,Rk取經(jīng)驗值10-300Ω。
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