原创 设计运算放大器容易忽略的几个知识

2012-3-29 10:27 2829 24 25 分类: 模拟

 

一、关于放大电路中的漂移
定义:在直流放大电路中,输入端及其微小的直流强度的变化都会在输出端放大很多倍,因此极小的漂移也会在输出的时候表现出来。这种情况的直流信号变化非常的缓慢,周期可以达到1min、1h、8h、一天甚至更长。

原因:造成漂移的主要原因是温度的变化,包括外部温度的变化和半导体内部的能量损耗所造成的温度变化。

解决措施:例如长尾式差动放大电路。

三、怎样使用运算放大器的细节规划

1、术语之直流增益(AVD

直流增益定义为输出电压的变化和输入电压的变化的比值。通常有两种表示方法,一种是放大倍数,单位是V/mV,例如放大倍数为30000,可表示为30V/mV;另一种表示方法是分贝(dB),其和放大倍数的换算关系为AVD=20lg(Vout/Vin)dB。注意:其中的Vout/Vin的单位是V/V,而不是V/mV。

2、术语之单位增益带宽(BW

每个运算放大器都有一个频率响应的范围,即输入信号在这个频率的范围内具有放大作用,通常这个频率的范围是Fbw——无穷大。那么这个Fbw就是运放的单位增益带宽。要注意的是,单位增益带宽指的是一个频率,指的是增益下降到1时候的频率(根据公式放大倍数为1表示增益为0dB),而不是一个频率范围。

 

4.jpg

3、术语之输入失调电压

在理想情况下,运算放大器的正相输入端电压V1,和反相输入端电压V2相等,即V1=V2时,输出电压Vout应该等于0。但由于生产工艺或制造上的细微偏差,Vout会有一个正或者负的值。如果缓慢改变V1的值,使Vout=0,那个这个V1和V2的差值就叫运放的输入失调电压。这个过程叫做调零。

4、术语之共模抑制比

在理想情况下,运放只对差模电压有所响应,当输入端+和-短接并输入电压的时候(共模),输出端是没有反应的,但由于生产工艺或制造上的偏差,对共模电压有一定的响应,这时候,共模增益的定义是ACM=Δvout/Δvin。则共模抑制比CMRR=AVD/ACM,其中AVD表示直流增益。

差模信号电压放大倍数AVD越大,共模信号电压放大倍数ACM越小,则CMRR越大。此时差分放大电路抑制共模信号的能力越强,放大器的性能越好。当差动放大电路完全对称时,共模信号电压放大倍数Auc=0,则共模抑制比CCMR→∞,这是理想情况,实际上电路完全对称是不存在的,共模抑制比也不可能趋于无穷大。

5、功率放大器放大倍数的选择

通常功率放大器的放大倍数可以由外部电路来设定,其放大倍数的选择原则是:按输入信号峰值之间的压差最大来计算,输出信号峰值之间的压差不超过电源电压。

要值得注意的是,这个压差指的是峰值与峰值之间的,而不是有效值。其计算公式为:

 

5.jpg

文章评论1条评论)

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用户228083 2012-4-23 16:14

说得不错。
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