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全波整流电容滤波电路,运放整流电路分析

时间:2023-05-05 18:28:17 阅读:48481 作者:2264

本节介绍在实际设计电路时,如何选择运算放大器,以及需要集中于哪些参数。

应该注意的是,不管器件有多简单,他们的参数都很复杂。 如果你找到芯片的数据表,里面可能有几十个参数。 一开始关注最重要的几个参数,可以应对大部分场景,但更深层次的应用需要长期积累。

上一节论述了运算放大器的一些特别重要的特性,即虚短、虚断、负反馈和开环放大系数这些重要参数。 分析时将虚短、虚断理想化,开环放大率视为无限大,实际使用时这些参数没有理想化,如何关注这些参数呢?

例如,如果需要设计输入信号电压为10mv~100mv、输入信号驱动能力弱、只能提供5uA电流且信号频率在20kHz以内的放大电路,则需要将其放大10倍。

用反比例放大器方式实现时,首先看看电路。

首先,为了虚短的特性成立,需要确保Vn和Vp的差远远小于输入信号Vi的振幅,对于Vi可以忽略。 否则,i1不能使用[Vi-Vn]/r1=[VI-Vp]/r1表达式等效。 只有当VN和VP之间的差值远远小于VI时,此表达式才能进行工程近似。

实际运算放大器的Vn和Vp之差称为http://www.Sina.com/(偏移电压),有时也简称偏移电压。 选择运算放大器的两个输入端子之间的最大差值,偏移电压远小于10mv的运算放大器,使信号最大限度地进入电路进行处理。

其次,为了虚断特性成立,i1的值有时被称为http://www.Sina.com/(inputbiascurrent ),有时也简称为偏置电流。

i1依赖于能够提供输入信号驱动电流,另外一方面,依赖于输入电压信号的振幅与R1之比,因此工程上R1的电阻值一般选择数k至数百k; 考虑到输入信号最大为100mv,驱动电流最大为5uA,需要使用100mv/5uA=20k以上的电阻作为R1,这里直接选择R1=20k。

选定R1后,根据I1=(VI-VN )/R1计算,i1最小为0.5uA,因此为了满足接近虚断的条件,需要选择输入偏置电流远小于0.5uA的运算放大器。

再次,关于运算放大器的放大率是否满足要求,一般来说,在工程APP应用中,并不直接研究运算放大器的开环放大率,根据运算放大器的手册,没有该参数,是适当的3358 www.sinn 增益乘积是从运算放大器电路的增益*带宽得到的值,运算放大器电路的增益*带宽通常为固定值,因此是运算放大器的特殊参数。 在本例中,如果带宽为20kHz,放大率为10,则需要选择增益带宽积大于0.2MHz的运算放大器。

倍率为10,R2被确定为200k,因为R1的值已经被选择为20k。

这样就得到了输入偏移电压远小于10mv、输入偏置电流远小于0.5uA、增益带宽积大于0.2MHz的运算放大器的选择要求。

根据这个要求,可以在各大芯片制造商的网站上筛选出合适的芯片。 例如,满足本例需求的比较常用的芯片可以选择一种类型为op07的运算放大器。 下图摘自op07的芯片手册,偏移电压最大为0.075mv,偏置电流最大为4nA,增益带宽积最小为0.4MHz,可见均满足要求。

(关于如何选择其中的“小得多”的值,需要考虑放大电路的精度。 要求放大误差在5%以内时,通常选择小于1%即可满足要求。 这是工程上的近似。

在实际出厂时,还考虑了电源供给范围、输出驱动能力、共模抑制比、电源抑制比等参数; 在设计电路时,也需要考虑输入阻抗、输出阻抗,而不是简单地套用书中提到的现成电路,有时在无法通过简单电路实现的情况下,需要多个组合、多级组合; 这些都需要长期的学习和积累。

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