[分享] 运放的基本电路图和运放调试

led2015   2020-5-30 21:51 楼主

相信做硬件设计的人应该都知道,运算放大器,运算放大器的作用在电路设计中不可忽视。运算放大器是作为最通用的模拟器件,应用十分的广泛,在ADC采样前端、信号变换调理、电源电路等场合中得到了广泛的应用。在大学的时候,学习模电的过程中,相信大家对于运放也十分的头痛,对于它的放大啊倍数这个是最难调试的。而且运算放大器的电路图又特别多,给我们造成了十分多的困扰。今天就让我们一起慢慢学习运算放大器,学习运算放大器的知识。
首先介绍下运放的基本电路图:

2.jpg   

 

运算放大器是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出的高增益电压放大器,虽然运放外围电路简单,不过在使用过程中还是有很多需要注意的地方。  运算放大器具有两个输入端和一个输出端,如上图所示,标有“+”号的输入端为“同相输入端”,标有“一”号的输入端为“反相输入端”,如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号,则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号;输出端输出的信号与同相输人端的信号同相,而与反相输入端的信号反相。  通常我们在电路设计使用运算放大器时,一般会将其输出端与其反相输入端连接,形成一负反馈组态。即是上图中所示状态,原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。

回复评论 (12)

谢谢楼主分享。

点赞  2020-5-31 01:00

集成运算放大器的使用,比分立元器件电路容易多了。集成运算放大器,本来就是为了使用者方便省事而设计出来的。

点赞  2020-5-31 10:16

集成运算放大器电路的设计关键就是“平衡”。真实的运放都有微弱的电流输入,阻抗不是无穷大的。

点赞  2020-5-31 10:21
引用: bigbat 发表于 2020-5-31 10:21 集成运算放大器电路的设计关键就是“平衡”。真实的运放都有微弱的电流输入,阻抗不是无穷大的。 ...

“平衡” 的观念,从电的角度说,可能从惠斯登电桥就开始了,甚至可能早于比奥-萨伐尔定律。若是从机械角度说,可能从天平出现就开始了。

点赞  2020-5-31 11:02

可能和大家没说清楚,如下面的电路,运放的正反馈端和负反馈端就需要平衡,所以才有了R‘的电阻。且R’约等于Rf,就是为了运放的电路的“平衡”。换个说法就是“正反馈端和负反馈端的输入大致相等”。比较学术的说法就是:电路的失调电流不能超过集成运放允许的失调电流。

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引用: bigbat 发表于 2020-5-31 11:38 可能和大家没说清楚,如下面的电路,运放的正反馈端和负反馈端就需要平衡,所以才有了R‘的电阻。且R& ...

R‘ 是为了平衡运放输入端的偏置电流造成的电压不等。

点赞  2020-5-31 12:05
引用: bigbat 发表于 2020-5-31 11:38 可能和大家没说清楚,如下面的电路,运放的正反馈端和负反馈端就需要平衡,所以才有了R‘的电阻。且R& ...

R'=R//Rf

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有没有R‘电压都是GND,P点的电压不会有变化,R‘和Zp(输入内阻)是串联关系,Zp远远大于R’,所以R'的出现是可以起到限流的作用。P点的电压是在运放的反馈中建立起来的。只有N和P的电压相等时电路达到平衡。假设U1=0V,GND=0V,这时Zp和Zn都不是理想的无穷大。P和N的理想电压是相等的吗?肯定应该不是。如果:R'=R//Rf,P点的电流就要比N的电流大,就会影响输出U0,但是R‘约等于Rf这时Zp、Zn、R'、Rf就是一个电桥。

点赞  2020-5-31 13:19
引用: bigbat 发表于 2020-5-31 13:19 有没有R‘电压都是GND,P点的电压不会有变化,R‘和Zp(输入内阻)是串联关系,Zp远远大于R&rsqu ...

你了解一下

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I-V变换一般这么弄

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偏置电流在R上的降压一致,P/N的电位才一致,这才能平衡。

按6楼的搞法,若R=10K, Rf=1M, 设偏置电流为0.05uA, 那么N的静态电压0.5mV, P的静态电压为50mV, 那么ui=0的情况,uo约4.95V了,这个电压将叠在任何工作参数上

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当然了,如果要求不高,且满足Ibias*R<<输入失调电压,P端是可以直接接地的,但若是按Rf的取值串电阻到地,那就万万不可了

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