通過(guò)將電阻器用作增益調(diào)整設(shè)置元件,建立起了在 DC 情況下運(yùn)算放大器 (op amp) 的傳輸函數(shù)。在一般情況下,這些元件均為阻抗,而阻抗中可能會(huì)包含一些電抗元件。下面來(lái)看一下圖 1 所示的這種一般情況。
圖 1 運(yùn)算放大器反饋的一般情況使用這些項(xiàng)重寫(xiě)本系列第一篇文章所得的結(jié)果后,傳輸函數(shù)為:增益 = V(out)/V(in)= - Zf/Zi在圖 2 所示電路的穩(wěn)定狀態(tài)下,該結(jié)果減小至:V(out) = -V(in)/2πfRiCf其適用于穩(wěn)定狀態(tài)下正弦波信號(hào)。
圖 2 配置為積分器的運(yùn)算放大器正如最初所做的分析那樣,流入求和節(jié)點(diǎn)的電流必須等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流。換句話說(shuō),流經(jīng) Ri 的電流必須等于流經(jīng) Cf 的電流。這種情況可以表述為下列傳輸函數(shù):利用該傳輸函數(shù),我們便可以得到一款普通積分器。由于積分中包含了該運(yùn)算放大器的 DC 誤差項(xiàng),因此該電路通常不會(huì)在直接信號(hào)鏈中使用。但是,在控制環(huán)路中,其作為一種功能強(qiáng)大的電路得到了廣泛使用。請(qǐng)回顧本系列第 5 部分“儀表放大器介紹”(下方有鏈接)所述的儀表放大器。在許多高增益應(yīng)用中,雖然與 DC 值沒(méi)有絲毫關(guān)系,但 INA 的電壓偏移還是縮小了有效動(dòng)態(tài)范圍。
圖 3 使用積分器歸零偏移圖 3 顯示了積分器的一種理想應(yīng)用。來(lái)自 INA 和信號(hào)源的輸入 DC 偏移電壓均出現(xiàn)在輸入端,并被 INA 增益倍乘。該電壓出現(xiàn)在積分器輸入端。運(yùn)算放大器積分器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以使反相輸入與非反相輸入相等(這種情況下,非反相輸入為接地 (GND)),這樣一來(lái) INA 的電壓偏移被消除了。這種應(yīng)用讓電路看起來(lái)像是一個(gè)單極高通濾波器。截止頻率的情況如下:當(dāng) Ri = 1 MΩ 且 Cf = 0.1 μF 時(shí),截止頻率為 1.59 Hz。電路的 DC 偏移被降至運(yùn)算放大器的 Vos。在一些單電源應(yīng)用中,將運(yùn)算放大器的非反相輸入偏置為 GND 以上是必需的。積分器是一種反相電路,因此正輸入信號(hào)會(huì)盡力將輸出驅(qū)動(dòng)至負(fù)電源軌 GND 以下。出現(xiàn)在運(yùn)算放大器非反相輸入端的偏置電壓為 INA 輸出時(shí)將維持零輸入的電壓。
當(dāng)電路中的信號(hào)發(fā)生突變(特別是數(shù)字信號(hào))時(shí),信號(hào)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電噪聲。這個(gè)噪聲在一般環(huán)境下不會(huì)對(duì)外產(chǎn)生影響。但是在某些特殊情況下,該信號(hào)會(huì)對(duì)外產(chǎn)生較強(qiáng)的傳導(dǎo)干擾,進(jìn)而影響其他電路的正常工作
關(guān)鍵字: 電路 數(shù)字信號(hào) 噪聲當(dāng)汽車(chē)進(jìn)行轉(zhuǎn)彎時(shí),司機(jī)打開(kāi)轉(zhuǎn)向燈,尾燈會(huì)根據(jù)轉(zhuǎn)向依次被點(diǎn)亮,經(jīng)過(guò)一定的間隔后,再全部被消滅。最后不停地重復(fù),直到司機(jī)關(guān)閉轉(zhuǎn)向燈。
關(guān)鍵字: 汽車(chē)尾燈 電路 轉(zhuǎn)向燈從內(nèi)部圖可以看出運(yùn)算放大器和比較器的差別在于輸出電路。運(yùn)算放大器采用雙晶體管推挽輸出,而比較器只用一只晶體管,集電極連到輸出端,發(fā)射極接地。
關(guān)鍵字: 運(yùn)算放大器 比較器 雙晶體管本文展示了我自己使用并推薦給其他人的運(yùn)算放大器環(huán)路穩(wěn)定性分析方法的優(yōu)勢(shì)。除了環(huán)路增益 (Aol β) 相位裕度之外,該方法還著眼于開(kāi)環(huán)增益 (Aol) 和反向反饋因子 (1/β) 曲線的行為和閉合速率。這種方法適用于一般...
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