你所不知道的运算放大器

运算放大器是工程和工程专业学生熟悉的词汇。作为功​​能最多的模拟器件,运算放大器广泛应用于信号转换调理、 ADC采样前端和电源电路。每个人在研究模型时都学会了运算放大器的设计。但是,在使用运算放大器时,您还应该注意什么?

你所不知道的运算放大器

1、注意输入电压是否超出限制

ADI公司OP07在±15V的电源电压下,输入电压范围为±13.5V。如果输入电压超出范围,运算放大器将工作不正常并且存在一些意外情况。

某些运算放大器未标有输入电压范围,但标有共模输入电压范围。TI TLC2272数据手册在单电源+ 5V下,共模输入范围为0-3.5V。实际上,当运算放大器正常工作时,同相和反相端子的输入电压基本相同(虚拟和短路),因此“输入电压范围”和“共模输入电压范围”具有相同的含义。

2、不要将电容直接连接到运算放大器输出

在直流信号放大电路中,有时为了降低噪声,去耦电容直接连接到运算放大器输出。尽管放大是直流信号,但这样做是非常不安全的。当存在阶跃信号输入或上电瞬间时,运算放大器的输出电流将相对较大,并且电容将改变环路的相位特性,导致电路自振荡,这是我们不想要的查看。

正确的去耦电容应构成RC电路,即在运算放大器的输出端串联一个电阻,然后连接去耦电容。这可以大大降低运算放大器的瞬时电流输出,并且不会影响环路的相位特性,并且可以避免振荡。

你所不知道的运算放大器

3、不要连接放大器电路中的环路并连接电容器

这种接法也是用于DC信号放大的电路。为了去耦,电容器意外地连接到反馈回路。反馈信号的相位发生变化,容易振荡。因此,在放大电路中,反馈环路不能添加到影响信号相位的任何电路中。

4、注意运算放大器的输出摆幅任何运算放大器都不能成为理想的运算放大器,输出电压也无法达到电源电压。

通常,基于MOS的运算放大器是轨到轨运算放大器。在空载条件下,输出可以达到电源电压,但输出将是固定的。负载越大,输出下降越多。基于三极管的运算放大器的输出幅度的相对值较小。某些运算放大器输出幅度比电源电压小2~6V,如NE5532。

5、注意反馈环路的布局

反馈环路的元件必须靠近运算放大器,PCB走线应尽可能短,并尽量避免干扰源,如数字信号、晶振。如果反馈回路的布局和布线不合理,则容易引入噪声,这将导致自激振荡。

6、应注意电源滤波

运算放大器的电源滤波器不容忽视,电源质量直接影响输出。特别是对于高速运算放大器,电源纹波对运算放大器的输出有很大的干扰,如果不好,它将变为自激振荡。因此,最好的运算放大器滤波器是在运算放大器的电源引脚旁边增加一个0.1uF的去耦电容和几十个uF的钽电容,或者串联一个小电感或磁珠,效果会更好。


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