運(yùn)算放大器類型分析和經(jīng)典電路分享
我將在實(shí)際工作中我經(jīng)常運(yùn)用到的運(yùn)放放大器電路推薦給大家;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，并將在未來技術(shù)方面扮演重要角色。
首先運(yùn)算放大器其按參數(shù)可分為如下幾種：
通用型運(yùn)算放大器：
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。
低溫漂型運(yùn)算放大器：
在精密儀器、弱信號檢測等自動(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程中都會(huì)涉及到量程得問題.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.是否需要軌對軌?(信號的失真性小，信號可滿擺幅輸出!)
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)部電路對稱性的指標(biāo)。
說明：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。表征其輸出信號對比輸入信號的失真度情況。
說明：THD值越低越好，表明其輸出波形的相似度等級。
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Logic低電位
I/P電壓低于Ref時(shí)O/P輸出端為Logic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。
標(biāo)簽： 運(yùn)算放大器 放大器
