运放分析和实际应用
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反比例放大电路
(1)闭环电压放大倍数 Avf=Vo/Vi=-R2/R1
(2)当R2=R1时,闭环电压放大倍数为-1,此时的运算放大电路称为反相器。
(3)由于“虚短”,且同相输入端接地,所以此种组态电路具有虚地特性,即反相输入端近似地电位。
(4)输入电阻小。
2.同向比例放大
(1)闭环电压放大倍数 Avf=Vo/Vi=(R2+R1)/R1=1+R2/R1
(2)当R1开路时,Vo=Vi,此时的运算放大电路称为电压跟随器。
(3)由于“虚短”,且反相输入端信号为 (Vo*R1)/(R2+R1)不为0,所以同相输入端信号等于 (Vo*R1)/(R2+R1)也不为0。即同相电路组态引入共模信号。
(4)输入电阻较大。
此电路是计算反馈电流然后进ADC,选型是MCP6002轨对轨运放芯片,由于是单电源,用电压跟随器得到偏置电压1.65V,放大十倍,目前此电路运行稳定,产品持续使用中。
3.加法电路
Vo=-(V1/R1+V2/R2).Rf
Vo=-(V1/R1-V2/R2).Rf
加减法电路非常相似,若将V2经一级反相器接至加法器输入端,则可实现减法运算。
4.减法电路(差动输入)
(1)根据叠加定理,可以认为输出电压Vo是在两个输入信号V1和V2分别作用下的代数和,即 Vo=-(R2/R1)V1+[R2'/(R1'+2')].[(R1+R2)/R1].V2
(2)当R1=R2=R1'=R2' 时,Vo=V2-V1,实现减法运算。
(3)由于“虚短”,同相输入端输入信号和反相输入端输入信号等于[R2'/(R1'+R2')].V2,不为 0,即差动电路组态引入共模信号。
(4)输入电阻较小
5.积分电路
设t=0时,电容两端的电压为0,则 Vo=-(1/RC)∫Vi.dt
微分是积分的逆运算,因此把积分电路中的R和C对调一下,就可构成微分电路。
小结:
1.我们用的比较多的电路是反向和同向比例,多用在电流检测,电机和电路短路保护等等方向。(相应的应用可以找本人咨询)
2.积分电路多用在电荷放大器,适合振动类小信号放大,也就是特殊半导体的放大。(相应的应用可以找本人咨询)
3.仪表放大器前级选择多是高增益高带宽的差动放大,然后就是陷波电路,带通滤波器然后进二级放大,二级通常放大是100倍左右,然后就是滤波进ADC。(本人之前做过生物电压差放大,心电放大,脉搏等传感器,需要的同学可以找本人获取)
有很多应用电路没有贴上,但是基本的分析同样够用了,欢迎大家找我一起探讨。