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集成运放选用原则与应用

时间:2013-04-10 20:31:39来源:原创 作者:admin 点击:

一、 运放选用原则与特殊运放   



    1.运放选用原则   



    在选用时:1,有高的性能价格比,


    2.特殊运放   



    (1)高输入阻抗型   



    主要用于测量放大器、模拟调节器、有源滤波器及采样保持电路等。输入阻抗



    (2)低漂移型   



    主要用于精密测量、精密模拟计算、自控仪表、人体信息检测等



    (3)高速型   



    该类集成运放具有高的单位增益带宽(



    (4)低功耗型   



    低功耗型



    (5)高压型   



   



    (6)大功率型   



    用于输出功率要求大的场合,如LM12,输出电流达±10A。   



    二、集成运放外接电阻的选用   



    1. 阻值范围  



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    而uo



    2.平衡电阻   



    应使反相和同相输入端外接直流通路等效电阻平衡。如图4.2.2中应取R2=R1//Rf。   



    三、单电源交流放大器   



    在仅需用作放大交流信号的线性应用电路中,为简化电路,可采用单电源(正电源或负电源)供电,将双电源供电的集成运放改成单电源供电时



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    静态时,放大器输出电压应等于同相输入端电位。   



    图中C1、C2为放大器耦合电容。   



    如图4.6.5b



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    式中,rIC为集成运放共模输入电阻。   



    R4越大,放大器的输入电阻越大。        



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    图4.6.5 单电源交流放大器   



    a)反相交流放大器 b)自举式同相交流放大器   



    四、调零   



   



    (1)对有外接调零端的集成运放,可通过外接调零元件进行调零。μA741外接调零元件的调零电路如图4.6.6温馨提示:将鼠标指针放在图片上,滚动鼠标可以动态改变图片大小,方便分析电路图。



    图4.6.6 外接调零元件调零   



    (2)当集成运放没有调零端时,可采用外加补偿电压的方法进行调零。它的基本原理是:在集成运放输入端施加一个补偿电压,以抵消失调电压和失调电流的影响,从而使输出为零。   



    五、集成运放电路的消振与保护电路   



    1.消振   



   



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    图4.6.7 高频自激振荡波形   



    按说明接入相位补偿元件或相移网络



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    图4.6.8 补偿电容调试电路   



    首先将输入端接地,用示波器可观察输出端的高频振荡波形。当在5脚(补偿端)接上补偿元件后,自振荡幅度将下降。将电容C由小到大调节,直到自激振荡消失,



    接入RC网络后,若仍达不到理想消振效果,可再在电源正、负端与地



    2.电源端保护二极管的单向导电性原理,在电源连接线中串接二极管,以阻止电流倒流,如图 4.6.9



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    图4.6.9 运放电源端保护   



    3.输出保护   



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    图4.6.10 运放输出端的保护   



    a)稳压管与输出端的并联 b)稳压管与反馈电阻并联   



    4.输入端保护   



    集成运放输入端保护端保护电路路图4.6.11



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    图4.6.11 运放输入端的保护   



    六、 集成运放应用示例   



    1.力传感器桥式放大器图4.6.12



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    图4.6.12 力传感器桥式放大器   



    2.峰值检测电路   



    在自动控制系统中,往往要求对几个信号的幅度进行比较,然后加以选择。选择其中最高的或最低的



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    图4.6.13 峰值检测电路   



    3.电荷放大器   



    电压式加速度传感器、压电式测力传感器工作时产生正比于被测物理量的电荷量,这类传感器阻抗非常高,呈容性,输出电压很微弱。应用时需加接测量电路将电荷量转换成电压量,这种电路称之为电荷放大器。   



    积分运算电路就可将电荷量转换成电压量,组成电荷放电器基本电路如图4.6.14a



    Ut= q/Ct (1)   



    图中运放同相输入端接地,根据“虚短”、“虚断”的概念,U+=U-=0,相当于将C短路,消除因C而产生的误差,集成运放A的输出电压(交流信号反向放大器,放大倍数用阻抗形式表示)。        



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    将上式代人式(1)可得   



    Uo=-q/Cf   



    为防止因Ct长时间充电导致集成运放饱和,可在Cf上并联电阻Rf,如图6.5.14b



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    图4.6.14 电荷放大器   



    在实用电路中,为减小传感器输出电缆电容对放大电路影响,常将电荷 放大器装在传感器内。图中VD1、VD2为保护二极管,防止传感器过载时有较大输出。   

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