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使用运算放大器时需要注意的几个问题

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 运算放大器最初诞生时是用来作为各种模拟信号的运算，这个名字后来一直沿用至今，但是现在已经不仅仅是所谓的“运算”了，如今它充当的角色更多的是“信号调理兼放大”。信号放大可以说是对模拟信号最基本的处理了，放大的本质是能量的控制和转换，它在输入信号的作用下，通过放大电路将直流电源的能量转化成负载所获得的能量，使得负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量，这也就说明，负载上总是获得比输入信号大得多的电压或者电流，有时这两种情况都发生。以下是在使用运算放大器时需要注意的几个重要问题：（1）首先应该好好理解运放的最简模型：从运放的原理来说，我们可以将运放看成是一个压控电压源，其中，运放的输出由受控电压源提供，而受控电压源的控制电压就是输入端的差分电压，如下图所示（2）运放输出端的电流约束仍然遵循Kirchhoff电流定律：这里不能认为流过反馈电阻Rf的电流和流过负载电阻RL的电流是相等的，因为电流i是“有机会”流入运放的输出端的，这是由芯片内部的构造决定的，尤其是高精度应用时应该好好提防这一点。（3）使用运放时需要注意由电阻自身杂散电容而产生的影响：这个反向比例运算电路的增益函数如下：这里，C1会使得频率特性出现尖峰脉冲，而C2会使得高频领域的增益下降，从而导致频率特性恶化！对于一般的低频应用而言，这个因素是可以“视而不见”的，但是如果需要低噪声环境的话，就需要尽量减小Ri和Rf的阻值，因为这样可以减小杂散电容的影响，或者干脆使用高精度的电阻也行，如果开发成本允许的话。（4）对于反馈系数的量化问题不应该含糊：从这两个图可以看出，虽然他们的增益绝对值是一样的，都是1，说白了这两个电路都可以看作是一个电压跟随器。显然图（b）的负反馈系数要大，性能应该会更好，但是它防止振荡的能力却不如图（a）的电路，因为它对于信号的变化过于“敏感”。所以在实际设计电路时，对于反馈系数的量化问题是不能含糊的，它很大程度地决定了系统的“稳”、“快”、“准”这三个方面。最终的电路设计应该是这三个方面的折中，以此达到传说中的性能最优化。（5）单电源供电时需注意输出电压摆幅的问题：如上图所示，由于是单电源供电，那么运放的两个输入端必须加有直流偏压，而且为了使电路的输出电压的动态范围最大化，一般要求VP=VN=VCC/2。此外，这里运放的输入、输出端的直流电位不为零，So，需要采用电容（C1、C2）来耦合信号。（6）得注意运放的输入寄生电容：由于运放的内部结构因素，导致运放具有数pF~数十pF的输入寄生电容，这自然使得运放的稳定性变差了，输入寄生电容会和输入电阻一起形成一个容易被人忽略的LPF，倘若输入信号的频率超过一定值，则就会丢失信息。这个频率值函数为：为了解决这个问题，一般采用如下电路所示的方法：由于输入寄生电容使得相位滞后，因此可以用超前相位的补偿来防止振荡，上图中的CF有相位超前的作用，有效地解决了寄生电容所带来的问题。通常CF取值要稍大于Ci。（7）需要防止运放进入非线性区，除非该运放用于比较器电路：这是一个很普通的积分电路。如果输入信号的频率过低的话，则没有反馈回路了，即此时电路处于开环状态，也就意味着运放的电压增益非常大，输出电压将极易进入非线性区，就失去信号放大的意义了。为此，我们可以在电容两端并联一个电阻来加以限制运放的增益。如下图，（8）对于输出电阻应该知道是怎么回事：对于图（a）来说，输出电阻由R决定，而对于图（b）来说，由于R放在反馈电路内部，所以它的输出阻抗非常低，驱动能力比图（a）所示电路显然要好。以上只是运算放大器的使用注意事项中的几个点，更多的得需要我们在实践中不断总结，不断积累，以及借鉴前人的经验，只有这样，我们才能更好地认识和运用运算放大器，才有可能把前端信号调理地更好。 0
2018-10-9 15:47:58　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × cong29898 该类别下有 74 个回答。邀请回答 bwerwer 该类别下有 68 个回答。邀请回答尼克wo 该类别下有 46 个回答。邀请回答崇明土匪该类别下有 45 个回答。邀请回答 xieweibin 该类别下有 40 个回答。邀请回答脑洞大赛7 该类别下有 40 个回答。邀请回答 wjwierw 该类别下有 38 个回答。邀请回答 yfdsfqdqd 该类别下有 38 个回答。邀请回答 Arttronix 该类别下有 32 个回答。邀请回答 bgvywerq 该类别下有 25 个回答，其中被选为最佳答案 1 次。邀请回答 easonl 该类别下有 24 个回答。邀请回答 evpt 该类别下有 24 个回答。邀请回答 wyerwwr 该类别下有 24 个回答。邀请回答脑洞大赛20 该类别下有 22 个回答。邀请回答 60user167 该类别下有 22 个回答。邀请回答 keven杨该类别下有 21 个回答。邀请回答 HTJD 该类别下有 20 个回答。邀请回答 h1654155957.9852 该类别下有 19 个回答。邀请回答胡bbs2 该类别下有 19 个回答。邀请回答 xiaokanchenfu 该类别下有 19 个回答。邀请回答举报李维嘉相关推荐 • 使用运算放大器时需要注意的几个问题？ 1120 • 使用运算放大器时需要注意什么问题？ 1300 • 运算放大器接ADC模块，需要注意些什么？ 56 • 什么是运算放大器和比较器？ 2577 • 运算放大器介绍 2709 • 集成运算放大器的分类有哪些？有什么使用注意事项？ 2644 • 运算放大器的开环电压增益在工作时有什么变化？ 3493 • 如何提高运算放大器速度和带宽？ 12806 • 使用运算放大器需要注意哪些事项？ 887 • 怎么对运算放大器的工作状态进行判定？ 2064 2个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 很精辟，学习了！感谢分享！

2018-10-9 15:57:44 评论举报唐行轲

答案对人有帮助，有参考价值 0 使用运算放大器时需要注意的几个问题，你都注意到了吗？

2018-10-9 16:06:49 评论举报寇亦青