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      你未必注意到的運算放大器的種種知識點

      發布時間:2014-11-25 責任編輯:sherryyu

      【導讀】作為電子工程師,運算放大器算是很常見的一種IC了。如果今天還說加法電路,減法電路、乘法電路、指數電路什么的,未免對不起大家。那么,今天就說說一些設計的細節內容:運放電路設計中容易出現的問題和合適的解決方案,希望對大家有所啟發。更希望大家留言,共同提高!
       
      第一、偏置電流如何補償
       
      對于我們常用的反相運算放大器,其典型電路如下:
      偏置電流如何補償
      在這種情況下,R3為 平衡電阻,其大小計算公式一般為 這些運算放大器知識你注意到了嗎,這樣,在可以很好的保證運放的電流補償,使正負端偏置電流相等。若這些運算放大器知識你注意到了嗎 時,甚至取值更大時,會產生更大的噪聲和飄逸。但是,應大于輸入信號源的內阻。
       
      善于思考的工程師都會想到,當為同相放大器的時候,其原理又是什么呢?現在我們先回顧下同相運放的設計電路:
      偏置電流如何補償
      在同相比例運放中偏置電阻大小為 這些運算放大器知識你注意到了嗎,當計算出的Rp為負值時,需要將該電阻移動到正相端,與R1串聯在輸入端。
       
      這里額外多插入一句,同相比例運放具有高輸入阻抗,低輸出阻抗的特性,廣泛應用在前置運放電路中。
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      第二、 調零電路種種
       
      今天運放已經發展的很迅速,附注功能各式各樣,例如有些運放已經具有了調零的外接端口,此時依據數據手冊進合適的電阻選擇就可以完成運放調零。例如LF356運放,其典型電路如下:
      調零電路種種
      另外一些低成本的運放或許不帶這些自動調節功能,那么作為設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零(雖然有時這種做法有隔靴撓癢的作用)。
       
      當要進行通常在補償電路中增加一個三極管電路,利用PN結的溫度特性,完成運放的溫度補償。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、 相位補償如何選擇
       
      當我們閱讀一個集成運放數據手冊的時候,會發現集成運放的內部其實是一個多級的放大器,因此,不可避免的對系統引入了極點使得電路需要進行相位補償。通常采用超前補償、滯后補償和滯后-超前補償。
       
      所謂的超前補償就是相移減小的補償,通俗的講就是使電路出現零點,在該頻率處的輸出信號比輸入信號的相位超前45°。通過計算將出現極點的頻率點人工設計出一個零點,從而使系統變得穩定。
       相位補償如何選擇
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      滯后補償通常可以理解為使相移增大的補償??梢允怪鳂O點頻率降低,使放大器頻帶變窄,這樣,就可以使運放電路在有限的帶寬內只有一個極點,使運放電路變得容易調整。
       相位補償如何選擇
      第三種就是超前-滯后補償,即采用合適的方法來處理運放單元??傊?,萬變不離其蹤。
       相位補償如何選擇
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      第四、 容性負載改怎么處理
       
      在平時的電子電路設計中,會由于不小心或者不注意負載的特性,而使電路變得震蕩,這時,我們就應該注意負載的特性了。
       
      通常情況下,當負載為容性,通過估計其電容值小于2000pF時,通過在負載和運放的輸出端串聯一個小的電阻來消除震蕩。電阻R2的大小為10-300Ω之間。
       容性負載改怎么處理
      當負載較大時,我們采用如下的方案進行消除:
       容性負載改怎么處理
      補償電容C2與反饋電阻R3構成超前補償網絡,形成新的零點,抵消容性負載Cl和運放輸出電阻Ro構成的新極點,從而達到消除震蕩的目的。此時的補償電容C2大小為C2=Cl(Ro+Rk)/R3 ,Rk取經驗值10-300Ω。
       
      以上為運放電路設計中容易出現的問題和合適的解決方案,希望對大家有所啟發。更希望大家留言,共同提高!
       
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