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使用运算放大器需要注意这6个事项!

2015年06月24日 09:35 次阅读

  运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果,广泛用于信号变换调理、ADC采样前端、电源电路等场合中。那么使用运算放大器需要注意哪些事项呢?

  1、注意输入电压是否超限

  图1是ADI的OP07数据表中的输入电气特性的一部分,可以看到在电源电压±15V的条件下,输入电压的范围是±13.5V,如果输入电压超出范围,那么运放就会工作不正常,出现一些意料不到的情况。

  而有一些运放标注的不是输入电压范围,而是共模输入电压范围,如图1-2是TI的TLC2272数据表的一部分,在单电源+5V的条件下,共模输入范围是 0-3.5V.其实由于运放正常工作时,同相端和反相端输入电压基本是一致的(虚短虚断),所以“输入电压范围”与“共模输入电压范围”都是一样的意思。

  使用运算放大器需要注意这6个事项!

  图1-1

  使用运算放大器需要注意这6个事项!

  图1-2

  2、不要在运放输出直接并接电容

  在直流信号放大电路中,有时候为了降低噪声,直接在运放输出并接去耦电容(如图2-1)。虽然放大的是直流信号,但是这样做是很不安全的。当有一个阶跃信号输入或者上电瞬间,运放输出电流会比较大,而且电容会改变环路的相位特性,导致电路自激振荡,这是我们不愿意看到的。

  正确的去耦电容应该要组成RC电路,就是在运放的输出端先串入一个电阻,然后再并接去耦电容(如图2-2)。这样做可以大大削减运放输出瞬间电流,也不会影响环路的相位特性,可以避免振荡。

  使用运算放大器需要注意这6个事项!

  3、不要在放大电路反馈回路并接电容

  如图3-1所示,同样是一个用于直流信号放大的电路,为了去耦,不小心把电容并接到了反馈回路,反馈信号的相位发生了改变,很容易就会发生振荡。所以,在放大电路中,反馈回路不能加入任何影响信号相位的电路。由此延伸至稳压电源电路,如图3-2,并接在反馈脚的C3是错误的。为了降低纹波,可以把C3与 R1并联,适当增大纹波的负反馈作用,抑制输出纹波。

  使用运算放大器需要注意这6个事项!

  4、注意运放的输出摆幅

  任何运放都不可能是理想运放,输出电压都不可能达到电源电压,一般基于MOS的运放都是轨对轨运放,在空载情况下输出可以达到电源电压,但是输出都会带一定的负载,负载越大,输出降落越多。基于三极管的运放输出幅度的相对值更小,有的运放输出幅度比电源电压要小2~6V,比如NE5532.图4-1就是 TI的TLC2272在+5V供电的输出特性,它属于轨对轨运放,如果用该器件作为ADC采样的前级放大(如图4-2),单电源+5V供电,那么当输入接近0V的时候,输入和输出变得非线性的了。解决的方法是引入负电源,比如在4脚加入-1V的负电源,这样在整个输入范围内,输出与输入都是线性的了。

  使用运算放大器需要注意这6个事项!

  图4-1

  使用运算放大器需要注意这6个事项!

  5、注意反馈回路的Layout

  反馈回路的元器件必须要靠近运放,而且PCB走线要尽量短,同时要尽量避开数字信号、晶振等干扰源。反馈回路的布局布线不合理,则会容易引入噪声,严重会导致自激振荡。

  6、要重视电源滤波

  运放的电源滤波不容忽视,电源的好坏直接影响输出。特别是对于高速运放,电源纹波对运放输出干扰很大,弄不好就会变成自激振荡。所以最好的运放滤波是在运放的电源脚旁边加一个0.1uF的去耦电容和一个几十uF的钽电容,或者再串接一个小电感或者磁珠,效果会更好。

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零点漂移计算方法及公式步骤解析

零点漂移是怎样形成的:运算放大器均是采用直接耦合的方式,我们知道直接耦合式放大电路的各级的Q点是相互...

发表于 2017-11-29 10:27 1415次阅读
零点漂移计算方法及公式步骤解析

lt1028运放好不好?哪个可以代替lt1028...

LT1028是超低噪声、精准型的高速运算放大器。LT1028 / LT1128 的电压噪声低于一个 ...

发表于 2017-11-27 16:37 861次阅读
lt1028运放好不好?哪个可以代替lt1028...

单电源运放减法电路设计与实现

所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标...

发表于 2017-11-27 16:13 1382次阅读
单电源运放减法电路设计与实现

运放参数解释以及常用运放选型

 运放是运算放大器的简称。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算...

发表于 2017-11-27 15:39 3289次阅读
运放参数解释以及常用运放选型

一种简易的GPS信号模拟技术

提出了一种简易的GPS信号模拟方法, 将GPS导航电文和观测数据按一定的格式存储为文件,通过读取文件...

发表于 2017-11-23 11:41 658次阅读
一种简易的GPS信号模拟技术

仪表放大器和运算放大器优缺点对比

仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益单元。大多数情况下,仪表放大器的两个输入端...

发表于 2017-11-22 12:59 3351次阅读
仪表放大器和运算放大器优缺点对比

跨导放大器和运算放大器区别分析

跨导放大器(operational transconductance amplifier, OTA)...

发表于 2017-11-22 11:45 889次阅读
跨导放大器和运算放大器区别分析

理想运算放大器的特点分析

实际运放的开环电压增益非常大,可以近似认为A=∞和e=0。此时,有限增益运放模型可以进一步简化为理想...

发表于 2017-11-22 10:41 529次阅读
理想运算放大器的特点分析

集成运算放大器的特点是什么

集成运算放大器(Integrated Operational Amplifier)简称集成运放,是由...

发表于 2017-11-21 10:18 1866次阅读
集成运算放大器的特点是什么

集成运放虚短虚断概念分析

为了进一步探讨集成运算放大器的虚短虚断概念,文中主要分析了以下内容:理想运放的基本条件、理想运放的等...

发表于 2017-11-21 08:51 1692次阅读
集成运放虚短虚断概念分析

运算放大器输入阻抗计算方法

差模输入阻抗中包含输入电阻和输入电容。在低频时它仅指输入电阻。一般产品的数据手册也仅仅给出输入电阻。...

发表于 2017-11-18 10:16 2704次阅读
运算放大器输入阻抗计算方法

如何计算运算放大器带宽?这几个方法交给你

互阻抗放大器是一款通用运算放大器,其输出电压取决于输入电流和反馈电阻器

发表于 2017-11-15 13:43 5261次阅读
如何计算运算放大器带宽?这几个方法交给你

详解ANSYS的数码相机内部结构的模拟技术

ANSYS的静力分析包括线性和非线性分析,而非线性分析涉及塑性,应力钢化,大变形,大应变,超弹性,接...

发表于 2017-11-07 16:48 267次阅读
详解ANSYS的数码相机内部结构的模拟技术

浅谈通用运算放大器的参数测试及原理

SP-3160Ⅲ 数/模混合集成电路测试系统提供的运算放大器测试适配器便是根据上述基本原理设计而成。...

发表于 2017-11-06 11:30 456次阅读
浅谈通用运算放大器的参数测试及原理

模拟电路经典知识分享之运算放大器运用技巧

运算放大器是模拟电路的核心,要掌握好模拟电路并熟练运用到设计中,掌握好运算放大器的使用是必须的,同时...

发表于 2017-11-01 15:44 2219次阅读
模拟电路经典知识分享之运算放大器运用技巧

【转帖】记住这几个特性,运算放大器的使用不再难

发表于 2017-11-01 10:32 489次阅读
【转帖】记住这几个特性,运算放大器的使用不再难

使用运放的时候,有哪些需要注意?

运算放大器,对于学工科的学生来说是一个耳熟能详的词。运算放大器作为最通用的模拟器件,广泛运用于信号变...

发表于 2017-10-31 16:02 4141次阅读
使用运放的时候,有哪些需要注意?

微功率零漂移运算放大器支持无线电流检测

发表于 2017-10-27 11:59 1808次阅读
微功率零漂移运算放大器支持无线电流检测

Analog Discovery2,一个可以让硬...

硬件开发出问题的时候我们首先想到的工具是示波器、任意波形发生器、网络分析仪、频谱分析仪、数字总线分析...

发表于 2017-10-27 06:42 4476次阅读
Analog Discovery2,一个可以让硬...

op07放大电路应用实例

op07低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。...

发表于 2017-10-26 11:43 1777次阅读
op07放大电路应用实例

经运算放大器放大后输出的正弦波形被斩掉一部分怎么回事?

发表于 2017-08-25 17:09 726次阅读
经运算放大器放大后输出的正弦波形被斩掉一部分怎么回事?

对电阻使用的经验法则说不

发表于 2017-08-16 10:19 588次阅读
对电阻使用的经验法则说不

运算放大器的放大问题

发表于 2017-08-13 09:54 386次阅读
运算放大器的放大问题

如何用简单的运算放大器制作扫频音调产生器?

发表于 2017-08-11 09:28 635次阅读
如何用简单的运算放大器制作扫频音调产生器?

TI运放资料

发表于 2017-08-03 10:25 497次阅读
TI运放资料