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运算放大器使用规划的几个技巧

运算放大器应用设计的几个技巧运算放大器在电路中发挥重要的作用,其应用已经延伸到汽车电子、通信、消费等各个领域,并将在支持未来技术方面扮演重要角色。在运算放大器的实际应用中,设计工程师经常遇到诸如选型、

运算扩大器运用规划的几个技巧

运算扩大器在电路中发挥重要的效果,其运用现已延伸到轿车电子、通讯、消费等各个领域,并将在支撑未来技术方面扮演重要人物。在运算扩大器的实践运用中,规划工程师常常遇到比方选型、供电电路规划、偏置电路规划、PCB规划等方面的问题。

一、怎么完结弱小信号扩大?

传感器+运算扩大器+ADC+处理器是运算扩大器的典型运用电路,在这种运用中,一个典型的问题是传感器供给的电流十分低,在这种情况下, 怎么完结信号扩大?张世龙指出,关于弱小信号的扩大,只用单个扩大器难以达到好的效果,有必要运用一些较特别的方法和传感器鼓励手法,而运用同步检测电路结 构能够得到十分好的丈量效果。这种同步检测电路类似于锁相扩大器结构,包含传感器的方波鼓励,电流通电压扩大器,和同步解调三部分。他表明,需求留意的是 电流通电压扩大器需选用输入偏置电流极低的运放。别的同步解调需选用双路的SPDT模仿开关。

还有工程师朋友主张,在运放、电容、电阻的选择和布板时,要特别留意选择高阻抗、低噪声运算和低噪声电阻。有网友对这类问题的处理也进行了弥补,如网友“1sword”主张:

1)电路规划时留意平衡的处理,尽量平衡,关于按捺搅扰有用,这些在美国国家半导体、BB(已被TI收买)、ADI等公司关于运放的规划手册中均能够查到。

2)引荐加金属屏蔽罩,将弱小信号部分罩起来(开个小模具),金属体接电路地,能够大大改进电路抗搅扰才能。

3)关于传感器输出的nA级,选择输入电流pA级的运放即可。假如对速度没有多大的要求,运放也不贵。外表扩大器当然最好了,便是本钱高些。

4)若选用非外表运放,反应电阻就不要太大了,M欧级好一些。不然对电阻要求比较高。后级再进行2级扩大,中心参加简略的高通电路,按捺50Hz搅扰。

二、运算扩大器的偏置设置

在双电源运放在接成单电源电路时,工程师朋友在偏置电压的设置方面会遇到一些两难选择,比方作为偏置的直流电压是用电阻分压好仍是接参阅电 压源好?有的网友主张用参阅电压源,理由是精度高,此外还能供给较低的沟通旁路,有的网友主张用电阻,理由是本钱低并且便利,对此,张世龙没有特别指出用 何种方法,仅仅着重双电源运放改成单电源电路时,假如选用基准电压的话,效果最好。这种基准电压使体系规划得到最小的噪声和最高的PSRR。但若选用电阻 分压方法,有必要考虑电源纹波对体系的影响,这种用法噪声比较高,PSRR比较低。

三、 怎么处理运算扩大器的零漂问题?

有网友指出,一般压电加速度传感器会接一级电荷扩大器来完结电荷——电压转化,可是在传感器动态作业时,电荷扩大器的输出电压会有不归零的现象产生,怎么处理这个问题?

对此,网友“Frank”剖析道,有几种或许性会导致零漂:1)反应电容ESR特性欠好,随电荷量的改变而改变;2)反应电容两头未并上电 阻,为了扩大器的作业安稳,削减零漂,在反应电容两头并上电阻,构成直流负反应能够安稳扩大器的直流作业点;3)或许选择的运算扩大器的输入阻抗不够高, 形成电荷走漏,导致零漂。

网友“camel”和“windman”还从数学剖析的视点对形成零漂的原因进行了详细剖析,以为除了使搅扰源漂移小以外还有必要使传感 器、缆线电阻要大,运放的开环输入阻抗要高、运放的反应电阻要小,即反应电阻的效果是为了避免漂移,安稳直流作业点。可是反应电阻太小的话,也会影响到放 大器的频率下限。所以有必要归纳考虑!

而嘉宾张世龙则主张,关于电荷扩大器输出电压不归零的现象,一般选用如下方法来处理:

1)选用开关电容电路的技巧,运用CDS采样方法能够有用消除offset电压;

2)选用同步检测电路结构,能够有用消除offset电压。

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