你所不知道的運算放大器

運算放大器是工程和工程專業學生熟悉的詞彙。作為功​​能最多的模擬器件,運算放大器廣泛應用於信號轉換調理、 ADC採樣前端和電源電路。每個人在研究模型時都學會了運算放大器的設計。但是,在使用運算放大器時,您還應該注意什麼?

你所不知道的運算放大器

1、注意輸入電壓是否超出限制

ADI公司OP07在±15V的電源電壓下,輸入電壓範圍為±13.5V。如果輸入電壓超出範圍,運算放大器將工作不正常並且存在一些意外情況。

某些運算放大器未標有輸入電壓範圍,但標有共模輸入電壓範圍。TI TLC2272數據手冊在單電源+ 5V下,共模輸入範圍為0-3.5V。實際上,當運算放大器正常工作時,同相和反相端子的輸入電壓基本相同(虛擬和短路),因此“輸入電壓範圍”和“共模輸入電壓範圍”具有相同的含義。

2、不要將電容直接連接到運算放大器輸出

在直流信號放大電路中,有時為了降低噪聲,去耦電容直接連接到運算放大器輸出。儘管放大是直流信號,但這樣做是非常不安全的。當存在階躍信號輸入或上電瞬間時,運算放大器的輸出電流將相對較大,並且電容將改變環路的相位特性,導致電路自振盪,這是我們不想要的查看。

正確的去耦電容應構成RC電路,即在運算放大器的輸出端串聯一個電阻,然後連接去耦電容。這可以大大降低運算放大器的瞬時電流輸出,並且不會影響環路的相位特性,並且可以避免振盪。

你所不知道的運算放大器

3、不要連接放大器電路中的環路並連接電容器

這種接法也是用於DC信號放大的電路。為了去耦,電容器意外地連接到反饋迴路。反饋信號的相位發生變化,容易振盪。因此,在放大電路中,反饋環路不能添加到影響信號相位的任何電路中。

4、注意運算放大器的輸出擺幅任何運算放大器都不能成為理想的運算放大器,輸出電壓也無法達到電源電壓。

通常,基於MOS的運算放大器是軌到軌運算放大器。在空載條件下,輸出可以達到電源電壓,但輸出將是固定的。負載越大,輸出下降越多。基於三極管的運算放大器的輸出幅度的相對值較小。某些運算放大器輸出幅度比電源電壓小2~6V,如NE5532。

5、注意反饋環路的佈局

反饋環路的元件必須靠近運算放大器,PCB走線應儘可能短,並儘量避免干擾源,如數字信號、晶振。如果反饋迴路的佈局和佈線不合理,則容易引入噪聲,這將導致自激振盪。

6、應注意電源濾波

運算放大器的電源濾波器不容忽視,電源質量直接影響輸出。特別是對於高速運算放大器,電源紋波對運算放大器的輸出有很大的干擾,如果不好,它將變為自激振盪。因此,最好的運算放大器濾波器是在運算放大器的電源引腳旁邊增加一個0.1uF的去耦電容和幾十個uF的鉭電容,或者串聯一個小電感或磁珠,效果會更好。


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