基于运放芯片OP07实现的简易直流电子负载

杨桂花 2017-12-18 18846

运算放大器电路

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描述

　　在各种直流负载的实现方案中，为了使电路结构尽量简单，工作状态安全稳定，且在低廉的成本下能实现较高的精度，和可控程度，通过运放控制MOS管导通量从而达到实用要求这一方案被广泛采用。要实现这一方案，对运放器件的选择就提出了比较高的要求。

　　在市售的各种运放芯片中，运放芯片0P07以其低噪声高精度，低失调高增益的优点被广泛使用于各种高增益的测量设备中，由于其有着输人失调电压很低的优点，在实现简易直流电子复杂的过程中可以省略额外的调零措施，在如图所示的00P7管脚示意图中，其1、5、8号管脚可以直接做悬空处理，这大大减轻了电路的复杂程度和调试难度，在达到精度要求的同时也使电路能够更加稳定的运行。

　　1、Op07简介

　　Op07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性（双电源供电）运算放大器集成电路。由于OP07管脚图OP07具有非常低的输入失调电压（对于OP07A最大为25μV），所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。OP07同时具有输入偏置电流低（OP07A为±2nA）和开环增益高（对于OP07A为300V/mV）的特点，这种低失调、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。

　　图1 op07封装图

　　宽的输入电压范围（最少±13V）与高达110dB（OP07A）的共模抑制比和高输入阻抗的结合，在同相电路阻态中提供了很高的精度，即使在很高的闭环增益下，也能保持极好的线性和增益精度。

　　失调和增益对时间或温度变化的稳定性也是极好的。不加外调零措施的OP07的精度和稳定性，即使在高增益下也能使OP07成为一种新的仪器用和军用的工业标准。

　　1.1、op07特点：

　　超低偏移：1501V最大

　　低输入偏置电流：1.8n&。

　　低失调电压漂移：0.5H7/C

　　超稳定，时间：2HV/month最大

　　高电源电压范围：土3V至土22V

　　1.2、Op07引脚图及功能

　　 OP07

　　Op07引脚功能说明

　　1脚：偏置平衡（调零端）

　　2脚：反向输入端

　　3脚：正向输入端

　　4脚：GND

　　5脚：空脚

　　6脚：输出

　　7脚：VCC+

　　8脚：偏置平衡（调零端）

　　2、直流电子负载工作模式

　　直流电子负载一般有三种工作模式，分别为恒压模式、恒流模式、恒阻模式。这三种工作方式均可由00P7和运放的连接来实现。以恒流模式为例，将00P7与MOS管以左图方式连接，通过0P07控制MOS管的导通量，即可获得稳定的电流值。其恒流值通过恒流信号的电压值与采样电阻阻值之比决定。

　　在该图中00P7采取巧v供电，当有恒流信号到来时，如果采样电阻上的电压小于恒流信号，即00P7的反相输人端电压小于同相输人端的电压，则0P07的输出加大，使得MOS管加大导通从而为采样电阻补流。若采样电阻上的电压大于恒流信号，即00P7的同相输人端电压小于反相输人端电压，则0P07减小输出，也就降低了采样电阻上的电流。在电路工作时，当检测电压在一定范围内变化时，恒流电源电路总能使电路维持恒定电流值上，从而实现恒流工作。其电流值由恒流信号与采样电阻的阻值决定，例如，当采样电阻为10几时，若想得到100mA的恒定电流值，只需恒流信号调整为10v即可。

　　 OP07

　　在实际使用过程中，为了使可调的参数显得直观明了，可设定值更加方便，可以用单片机或其他程序芯片来实现输人-显示的任务。通过按键将设定的恒定值输人给处理芯片，将数据经过处理后通，一方面将数值通过现实设备显示出来，另一方面通过数模转换，将信号值输人给0P07，使整个系统工作。这样就使直流电子负载的恒定值可调，与此同时，也可以将采样电阻上的电流电压信号经过模数转换，同样显示出来，从而使整个系统显得更加直观。需要注意的是，为保证电路的安全工作，在实际使用过程中，应该对测试信号进行过压保护，防止测试信号过大对电路造成损害。另外如果系统的电流值较高时，对采样电阻的功率要求也要相对严格。

　　3、总结

　　通过对直流电子负载的基本原理和实现方式的介绍，相信各位都能制作出一台属于自己的简易直流电子负载，在实际制作过程中，也有许多细节可以加以完善和开发，从而使直流电子负载变得更加稳定和直观，使其拓展功能更加完善。我也期望着和各位学者共同学习，共同进步，为我国电子制作行业增砖添瓦，奉献出自己的一份力量

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