運算放大器是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器,其輸出信號可以是輸入信號加、減或微分、積分等數(shù)學(xué)運算的結(jié)果。為增進(jìn)大家對運算放大器的認(rèn)識,本文將對運算放大器的種類、運算放大器使用注意事項予以介紹。如果你對運算放大器具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、運算放大器種類
運算放大器按參數(shù)可分為如下幾類。
1.通用型運算放大器:就是以通用為目的而設(shè)計的。這類器件的主要特點是價格低廉、產(chǎn)品量大面廣,其性能指標(biāo)能適合于一般性使用。
2.低溫漂型運算放大器:在精密儀器、弱信號檢測等自動控制儀表中,總是希望運算放大器的失調(diào)電壓要小且不隨溫度的變化而變化。低溫漂型運算放大器就是為此而設(shè)計的。
3.高阻型運算放大器:特點是差模輸入阻抗非常高,輸入偏置電流非常小,一般rid>1GΩ~1TΩ,IB為幾皮安到幾十皮安。實現(xiàn)這些指標(biāo)的主要措施是利用場效應(yīng)管高輸入阻抗的特點,用場效應(yīng)管組成運算放大器的差分輸入級。
4.高速型運算放大器:在快速A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、視頻放大器中,要求集成運算放大器的轉(zhuǎn)換速率SR一定要高,單位增益帶寬BWG一定要足夠大,像通用型集成運放是不能適合于高速應(yīng)用的場合的。高速型運算放大器主要特點是具有高的轉(zhuǎn)換速率和寬的頻率響應(yīng)。
5.低功耗型運算放大器:由于電子電路集成化的最大優(yōu)點是能使復(fù)雜電路小型輕便,所以隨著便攜式儀器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運算放大器相適用。
6.高壓大功率型運算放大器:運算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運算放大器中,輸出電壓的最大值一般僅幾十伏,輸出電流僅幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流,集成運放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運算放大器外部不需附加任何電路,即可輸出高電壓和大電流。
7.可編程控制運算放大器:在儀器儀表得使用過程中都會涉及到量程得問題。為了得到固定電壓得輸出,就必須改變運算放大器得放大倍數(shù)。
二、運算放大器使用的注意事項
運算放大器是作為最通用的模擬器件,廣泛用于信號變換調(diào)理、ADC采樣前端、電源電路等場合中。雖然運放外圍電路簡單,不過在使用過程中還是有很多需要注意的地方。
1、不要在運放輸出直接并接電容
在直流信號放大電路中,有時候為了降低噪聲,直接在運放輸出并接去耦電容。雖然放大的是直流信號,但是這樣做是很不安全的。當(dāng)有一個階躍信號輸入或者上電瞬間,運放輸出電流會比較大,而且電容會改變環(huán)路的相位特性,導(dǎo)致電路自激振蕩,這是我們不愿意看到的。
正確的去耦電容應(yīng)該要組成RC電路,就是在運放的輸出端先串入一個電阻,然后再并接去耦電容。這樣做可以大大削減運放輸出瞬間電流,也不會影響環(huán)路的相位特性,可以避免振蕩。
2、不要在放大電路反饋回路并接電容
同樣是一個用于直流信號放大的電路,為了去耦,不小心把電容并接到了反饋回路,反饋信號的相位發(fā)生了改變,很容易就會發(fā)生振蕩。所以,在放大電路中,反饋回路不能加入任何影響信號相位的電路。由此延伸至穩(wěn)壓電源電路,并接在反饋腳的C3是錯誤的。為了降低紋波,可以把C3與R1并聯(lián),適當(dāng)增大紋波的負(fù)反饋作用,抑制輸出紋波。
3、注意運放的輸出擺幅
任何運放都不可能是理想運放,輸出電壓都不可能達(dá)到電源電壓,一般基于MOS的運放都是軌對軌運放,在空載情況下輸出可以達(dá)到電源電壓,但是輸出都會帶一定的負(fù)載,負(fù)載越大,輸出降落越多?;谌龢O管的運放輸出幅度的相對值更小,有的運放輸出幅度比電源電壓要小2~6V。
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