学习笔记:运算放大器(OPA)详细讲解和基本应用 |
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一.运算放大器的简介
放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。运算放大器是一个内含多级放大电路的电子集成电路。分别是输入级,中间级,发大级还有偏置电路。
运算放大器其实就是一个差分输入,多级,直接耦合的高增益放大电路。 我自己把它归纳为两种。 1.1标准运算放大器 1.2全差分放大器 在标准运发的基础上,加上差分输入脚IN+和IN-,差分输出脚OUT+和OUT-。还有一个输入脚Vcom。 (1)差分输出值等于差分输入值乘以开环增益。 (2)两个差分输出围绕输入的Vcom电位产生方向相反的波动。 2.功能放大器如果某个以运放为核心的放大电路,厂家进一步集成,提供给用户,这就是功能放大器。 2.1仪表放大器 在运放开环使用时,加载在两个输入端之间的直流电压,使得放大器直流输出电压为0。 2失调电压漂移当温度变化,时间持续,供电电压等自变量变化时,输入失调电压会产生变化。输入失调电压和变化量的比值就是失调电压漂移。 3.输入偏置电流运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流。 4输入失调电流运算放大器工作在线性区时流入输入端差值。 5输入电压范围该参数指运算放大器正常工作(可获得预期结果)时,所允许的输入电压的范围,VIN通常定义在指定的电源电压下。 6输出电压范围在给定电源电压和负载情况下,输出能够达到的最大电压范围。在选择运放的时候要特别注意输出轨到轨。 轨到轨意思是输出或者输入电压的范围和供电范围的临界程度,若很接近,则轨到轨,否则不是轨到轨,又分为输入轨到轨(输入电压范围很接近电源电压范围)和输出轨到轨(输出电压范围很接近电源电压范围) 7共模抑制比运放的差模电压和巩膜电压增益的比值。 8开环电压增益运放本身具备的输出电压与两个输入端差压的比值。 9压摆率闭环放大器输出电压变化的最快速率。 10带宽指标 11建立时间运放接成指定增益(一般为1),从输入阶跃信号开始,到输出完全进入指定误差范围的时间。 12电源电压抑制比电源电压抑制比(PSRR)是输入电源变化量(以伏为单位)与转换器输出变化量(以伏为单位)的比值。 四.常见的运算放大器应用集成运算放大器的工作状态有两种,分为线性状态和非线性状态,当给集成运算放大器加上负反馈电路时,他就工作在线性状态,如果给集成运算放大器加正反馈电路或当其在开环工作时,他就工作在非线性状态。 1集成运算放大器的线性运用
电压放大倍数A=1+R5/R6=11 D.减法器 这里的输入电阻同样也是要取大小一样的电阻值,然后反馈电阻和正相输入的下拉电阻要取大小一样的电阻值。 Uout=U±U-。
B滞回比较器 滞回比较器是一种用于检测两个不同电压值并使比较器输出高电平或低电平的电路。滞回比较器的特点是具有迟滞特性,即当输入电压高于某一阈值时,比较器输出高电平,当输入电压低于另一阈值时,比较器输出低电平,而在这两个阈值之间,比较器的输出保持不变。 |
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