最经典的运算放大器使用总结
在电子设计中，运算放大器（Op-Amp）的应用广泛且多样，无论是双电源系统还是单电源设计，都要求工程师具备深入理解。双电源设计虽然常见，但在单电源环境下，设计时需要格外谨慎，因为运放的电源引脚如VCC+和GND可能并不直接代表双电源，实际使用时需参考具体数据手册。
单电源运放的特性尤为独特。输入端通常连接正电源和地，形成一个虚拟地（Virtual Ground），输出电压则以这个虚拟地为中心。为了减少直流偏移，信号源和运放之间通常采用交流耦合连接。选择具有Rail-to-Rail输入输出能力的运放，能确保在宽动态范围内的性能。对于低频特性和噪声抑制，虚地通常设定为VCC的一半，但需根据实际需求进行调整。
在原型设计中，放大、直流偏置和滤波是关键环节。滤波器的设计需注意初始增益（默认1），电阻值通常在1K到100K欧姆之间，高速应用可选用100欧姆至1K欧姆，而低噪声设计则偏向于1M到10M欧姆。电阻精度要求较高，电容则常选E-12系列，调整时使用E-24系列。放大器分为同相和反相两种，耦合电容Cin用于交流信号处理，以避免直流影响。
一级放大增益选择100倍（40dB）较为理想，过高的增益可能会引发振荡。衰减器有标准化阻值，而加法器和减法器则有特定的电路设计应用。模拟电感在电路中扮演着模拟特定频率特性的重要角色，但受Q值和能量存储影响。仪用放大器则专门处理低电平直流信号，如减法器拓扑所示。
仪用放大器采用高阻抗输入，电路设计简洁，但共模抑制比相对较低，且第一级运放增益为零。其他电路设计，如图十三至十五所示，不建议使用增益低于1的电路，因为这可能导致信号传输延迟。设计单电源滤波器时，电容容量、滤波器类型（如低通、高通、带通、带阻）以及Q值的选择至关重要。一阶滤波器提供20dB/倍频衰减，二阶滤波器如Butterworth、Chebyshev和Bessel等，通过调整元件实现带通或带阻特性。宽带滤波器通过串联高通和低通来实现，各有优缺点，具体分析请参考教材。
最后，如Sallen-Key和反相Chebyshev滤波器，虽然成本较低，但灵活性不如Butterworth和Chebyshev，通过四个无源元件和运放组成。多反馈滤波器虽然通用，但设计计算复杂，可以作为Butterworth滤波器的近似，而双T滤波器则通过3个电阻和3个电容构建，元件匹配至关重要，推荐使用同批次元件。避免使用单运放带通滤波器时的振荡问题，选择1%系列电阻。Fliege滤波器成本较高，但控制拐点和Q值能力强，采用双运放结构，增益固定或为1。
若想深入了解更详尽的信息，只需在《大话硬件》后台回复“运放”，获取完整的资料和参考文档：这里。
绛旓細绗笁娈碉細鎬ц兘鍜屽搧璐ㄤ繚璇 OPA1612鐨勬ц兘鍜屽搧璐ㄥ緱鍒颁簡骞垮ぇ鐢ㄦ埛鍜岃涓氱殑璁ゅ彲銆傚畠閲囩敤鍏堣繘鐨勫伐鑹哄拰楂樿川閲忕殑鏉愭枡鍒堕狅紝纭繚鍏舵ц兘鍜屽彲闈犳с傛澶栵紝瀹冭繕鍏锋湁浼樺紓鐨勮礋杞介┍鍔ㄨ兘鍔涳紝閫傚簲鍚勭澶嶆潅鐨勭數璺拰鐜銆傝繖浣垮緱瀹冨湪鍚勭搴旂敤涓兘鑳借〃鐜板嚭鍗撹秺鐨勬ц兘銆傜鍥涙锛鎬荤粨 鎬荤殑鏉ヨ锛孫PA1612鏄竴娆鹃珮鎬ц兘鐨勮繍绠楁斁澶у櫒...
绛旓細鎶戝埗娓╂紓 #鍏辨ā淇″彿 #杈撳叆绾 #鐩存帴鑰﹀悎鏀惧ぇ鐢佃矾 #鍙岃緭鍑 #鑳介噺鎹熷け #鍗曡緭鍑 #杈撳嚭淇″彿鏂瑰悜 #鏀惧ぇ宸垎淇″彿 #浼樼偣 #鐢佃矾
绛旓細涓茶仈RC鐢佃矾鏄綘鐨勮В鍐虫柟妗堛傞氳繃鍏紡 C3/R1R2C1C2 = 1/2锛屾帉鎻￠鐜囪绠楃殑绮鹃珦銆 杩愮畻鏀惧ぇ鍣ㄧ殑鐩镐綅鑸炶咃細鍦ㄥ弽鐩告ā寮忎笅锛杩愭斁鎻愪緵浜180掳鐩哥Щ锛岃绠楅鐜囨椂锛岀數瀹广佺數闃荤殑绮剧‘閰嶅悎涓嶅彲鎴栫己銆 閫夋嫨澧炵泭绋冲畾銆佺害30鍊鐨勮繍绠楁斁澶у櫒锛岄厤鍚圧C缃戠粶锛岀‘淇濇尟鑽＄殑绋冲畾銆備负鎶垫姉骞叉壈锛屾坊鍔犵紦鍐插尯鏄槑鏅轰箣涓俱
绛旓細2銆杩愮畻鏀惧ぇ鍣宸ヤ綔鍦ㄤ袱涓尯鍩燂細鍦ㄧ嚎鎬у尯锛屼粬鏀惧ぇ灏忎俊鍙凤紱杈撳叆涓哄ぇ淇″彿鏃讹紝瀹冨伐浣滃湪闈炵嚎鎬у尯锛岃緭鍑虹數鍘嬫墿灞曞埌楗卞拰鍊笺3銆佸悓鍚戞斁澶х數璺拰鍙嶇浉鏀惧ぇ鐢佃矾鏄袱绉嶆渶鍩烘湰鐨勭嚎鎬у簲鐢ㄧ數璺傜敱姝ゅ彲鎺ㄥ箍鍒版眰鍜岋紝姹傚樊锛岀Н鍒嗭紝鍜屽井鍒嗙瓑鐢佃矾銆傝繖绉嶇敱鐞嗘兂杩愭斁缁勬垚鐨勭嚎鎬у簲鐢ㄧ數璺緭鍑轰笌杈撳叆鐨勫叧绯伙紙鐢佃矾闂幆鐗规э級鍙彇鍐充簬...
绛旓細鍥炵瓟锛氳宸師鍥:1銆佽鏁拌宸 2銆佷华琛ㄥ瓨鍦ㄨ宸; 3銆侀泦鎴愮數璺唴閮ㄥ櫔澹板強鐢甸樆鐢靛鍙傛暟鐑櫔澹 4銆佺數闃荤數瀹圭瓑鍏冨櫒浠剁殑瀹為檯鍊间笌鏍囩О鍊间箣闂村瓨鍦ㄨ宸; 5銆佺數婧愮數鍘嬬殑娉㈠姩 6銆杩愮畻鏀惧ぇ鍣涓嶆槸鐞嗘兂鐨,浣嗗綋鍋氫簡鐞嗘兂妯″瀷,鍙傛暟鏈韩灏卞瓨鍦ㄨ宸,濡傛斁澶у嶆暟 杈撳叆闃绘姉 杈撳嚭闃绘姉銆佽櫄鐭佽櫄鏂瓑
绛旓細杩愭斁鐨勭绫荤箒澶氾紝骞挎硾搴旂敤浜庡嚑涔庢墍鏈夌殑琛屼笟褰撲腑銆 杩愮畻鏀惧ぇ鍣ㄦ渶鏃╄璁捐鍑烘潵鐨勭洰鐨勬槸灏嗙數鍘嬬被姣旀垚鏁板瓧锛岀敤鏉ヨ繘琛屽姞銆佸噺銆佷箻銆侀櫎鐨勮繍绠楋紝鍚屾椂涔熸垚涓哄疄鐜版ā鎷熻绠楁満锛坅nalog computer锛夌殑鍩烘湰寤烘瀯鏂瑰潡銆傜劧鑰岋紝鐞嗘兂杩愮畻鏀惧ぇ鍣ㄧ殑鍦ㄧ數璺郴缁熻璁′笂鐨勭敤閫斿嵈杩滆秴杩囧姞鍑忎箻闄ょ殑璁＄畻銆備粖鏃鐨勮繍绠楁斁澶у櫒锛屾棤璁烘槸浣跨敤鏅朵綋绠...
绛旓細鍩烘湰鏀惧ぇ鐢佃矾瀹為獙鎶ュ憡鎬荤粨2 瀹為獙涓锛氫华鍣鏀惧ぇ鍣璁捐涓庝豢鐪 涓锛 瀹為獙鐩殑 1锛庢帉鎻′华鍣ㄦ斁澶у櫒鐨勮璁℃柟娉 2锛庣悊瑙ｄ华鍣ㄦ斁澶у櫒瀵瑰叡妯′俊鍙风殑鎶戝埗鑳藉姏 3锛庣啛鎮変华鍣ㄦ斁澶у櫒鐨勮皟璇曟柟娉 4锛庢帉鎻¤櫄鎷熶华鍣ㄥ簱涓叧浜庢祴璇曟ā鎷熺數璺华鍣鐨勪娇鐢鏂规硶锛屽绀烘尝鍣ㄣ佹浼忚〃淇″彿鍙戠敓鍣ㄧ瓑铏氭嫙浠櫒鐨勪娇鐢 浜岋紟 瀹為獙鍘熺悊 浠櫒鏀惧ぇ鍣...
绛旓細鐢盧C鍏冧欢涓杩愮畻鏀惧ぇ鍣缁勬垚鐨勬护娉㈠櫒绉颁负RC鏈夋簮婊ゆ尝鍣ㄣ傛牴鎹泦鎴愯繍绠楁斁澶у櫒鐨勬护娉㈢數璺祴璇鎬荤粨鍑虹殑瀹為獙鍘熺悊鏄紝鐢盧C鍏冧欢涓庤繍绠楁斁澶у櫒缁勬垚鐨勬护娉㈠櫒绉颁负RC鏈夋簮婊ゆ尝鍣紝鍏跺姛鑳芥槸璁╀竴瀹氶鐜囪寖鍥村唴鐨勪俊鍙烽氳繃銆傞泦鎴愯繍绠楁斁澶у櫒锛岀畝绉闆嗘垚杩愭斁锛屾槸鐢卞绾х洿鎺ヨ﹀悎鏀惧ぇ鐢佃矾缁勬垚鐨勯珮澧炵泭妯℃嫙闆嗘垚鐢佃矾銆傚凡鎴愪负绾挎ч泦鎴愩
绛旓細杩愮畻鏀惧ぇ鍣鏄樊鍒嗚緭鍏ャ佸崟绔緭鍑虹殑鏋侀珮澧炵泭鏀惧ぇ鍣,甯哥敤浜庨珮绮惧害妯℃嫙鐢佃矾,鍥犳蹇呴』绮剧‘娴嬮噺鍏舵ц兘銆備絾鍦ㄥ紑鐜祴閲忎腑,鍏跺紑鐜鐩婂彲鑳介珮杈107鎴栨洿楂,鑰屾嬀鍙栥佹潅鏁ｇ數娴佹垨濉炶礉鍏(鐑數鍋)鏁堝簲鍙兘浼氬湪鏀惧ぇ鍣ㄨ緭鍏ョ浜х敓闈炲父灏忕殑鐢靛帇,杩欐牱璇樊灏嗛毦浠ラ伩鍏嶃傞氳繃浣跨敤浼烘湇鐜矾,鍙互澶уぇ绠鍖栨祴閲忚繃绋,寮哄埗鏀惧ぇ鍣ㄨ緭鍏ヨ皟闆,浣垮緱寰呮祴鏀...
绛旓細闈炵悊鎯杩愮畻鏀惧ぇ鍣娌℃湁铏氭柇 铏氱煭鍜岃櫄鏂兘鏄湪鐞嗘兂闆嗘垚杩愭斁澶勪簬绾挎у尯鏃舵墠鎴愮珛鐨勶紝鐢变簬寮曞叆浜嗘鍙嶉锛岃繍鏀惧伐浣滃湪闈炵嚎鎬х姸鎬佷笅,鍏锋湁铏氭柇鍜岃櫄鐭烦鍙樼殑鐗规э紝涓よ呬笉鍚屻傝繍绠楁斁澶у櫒鐨勮櫄鐭拰铏氭柇鎰忔濆涓嬶細1銆佽櫄鏂細 鐢变簬杩愮畻鏀惧ぇ鍣ㄧ殑杈撳叆鐢甸樆瑕佹眰瓒婂ぇ瓒婂ソ锛岀悊鎯虫儏鍐典笅涓烘棤绌峰ぇ锛屽洜姝よ緭鍏ョ數娴佸嚑涔庝负闆讹紝鎵浠ユ垜浠...
