常见的RC电路反馈
eeskill 2022-01-24

关于运算放大器的使用,相信大家已经很熟悉了。现在我针对运算放大器中常见的RC电路反馈做深入的分析。

在积分电路的反馈电容C并联一电阻,则该积分电路就变形为带有增益的低通滤波器如图1:

依据电路,可以很方便的列出该系统的传递函数:

从中可以看出,该系统有一个极点,

由此,画出该系统的波特图,图2:

结合波特图和传递函数,不难看出,当系统的频率低于ω1时,电容c1容抗比R2的阻抗值大的多,系统可以近似看为反相放大器,表现出来的为 直流的增益,电容的作用可以看做为滤波作用。当系统工作在较高的频率上,电容c1容抗比R2的阻抗值小的多,系统可以近似看为积分电路,其在波特图上的表 现为一条-20dB/十倍频的一条直线,与角频率ω的交点为

,由于该电路在特定的频率范围内可以近似为一积分电路,此时的电路为一有损耗的积分电路。因此,分析该类型的电路是,首先需知道通过该系统信号的频率范围和系统的极点处,从而达到确定系统的作用。

传 递函数|H|=|H直流|-3dB,此时的频率为电子电路中常见的-3dB频率点。再次仔细分析该系统的波特图,还可以清除的看出 ω<ω0 :信号无衰减通过; ω>ω0 :信号逐渐衰减或者截断,衰减频率为-20dB/十倍频;由此,该系统还具有一定程度的低通滤波作用,虽然滤波的性能不是太令人满意。另一种RC反馈的接 法为正反馈,如图3:

该电路为模拟电子教课书上经典的RC振荡电路:振荡信号由同相端输入,故构成同相放大器,输出电压Uo与输入电压Ui同相,其闭环电压放大 倍数等于Au=Uo/Ui=1+(R4/R3)。而RC串并联选频网络在ω=ωo=1/RC时,Fu=1/3,εf=0°,所以,只要|Au|=1+ (R4/R3)>3,即R4>2R3,振荡电路就能满足自激振荡的振幅和相位起振条件,产生自激振荡,振荡频率fo等于fo=1/2πRC, 采用双联可调电位器或双联可调电容器即可方便地调节振荡频率。在常用的RC振荡电路中,一般采用切换高稳定度的电容来进行频段的转换(频率粗调),再采用 双联可变电位器进行频率的细调。第三种情况为负反馈回路中RC串联与c并联的情况的情况,电路如图4:

传递函数为

依据传递函数近似画出其波特图,图5:

从波特图中水平线为中频放大倍数,由R2/R1决定。C2,C1保证开环直流增益,C1保证正高频衰减。根据闭环要求确定零点和极点的位 置,从而确定电路各元件参数。一般用于具有LC输出滤波器,而滤波电容有ESR电路校正。小结:分析一系统,首先要知道系统处理信号的频率,这样,才能有 针对性的选择合适的元器件和理解系统的工作状态;其次,针对特定的目的,采用特定的方法达到预定的目的。我之前看过论坛里经常会有人问,运算放大器反馈中 用电容的作用,经常会有这样的回答:滤波,增加系统稳定性,积分……..,其实这都是电容的一部分作用,要向真的知道作用,还需要列出传递函数,画出近似 波特图(或者由仿真软件得出),结合系统的工作频率,只有从根本上分析系统。只有这样,才能理解系统中元器件的作用,才能提高分析问题和解决问题的能力。

声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 模拟
  • 模电
  • 运放
  • 放大
  • 差模与共模

    [导读]一、首先明白差模、共模的一些概念。1、任何一个信号(实际输入电压)都是由差模与共模组成。通常用c 表示共模,d 表示差模。也就是 输入量Vi=(Vc,V

    05-13
  • D/A与A/D转换器

    [导读]1.D/A转换器原理:将数字信息按二进制数码的“权”转换成相应的模拟信号,然后用运算放大器的求和电路将这些模拟量相加来还原原来的模拟量。权电阻DAC与倒

    05-13
  • 运算放大器-同相放大器

    [导读]如图所示是同相电压放大器。注意输入电压Vi加在同相输入端,因为输入端电压几乎是零,Vi实际上也就是反相输入端电压,因此,反相输入端的KCL方程是:Vi/

    05-13
  • 将运算放大器用作比较器—此举可行吗?

    [导读]许多人偶尔会把运算放大器当比较器使用。一般而言,当您只需要一个简单的比较器,并且您在四运算放大器封装中还有一个“多余”运算放大器时,这种做法是可行的。稳

    05-13
  • 集成运放中为什么要采用直接耦合放大电路?

    [导读]集成运放中为什么要采用直接耦合放大电路?因为直接耦合电路元件种类少,各级放大器之间的耦合直接通过导线连接,电路结构相对比其他几种方式简单,很适于集成。电

    05-13
  • 运放的使用

    [导读]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

    05-13
  • LM324四运放的应用

    [导读]LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器。与单电源应用场合的标准运算放大器相比,它们有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏

    05-13
  • 线性霍尔元件的原理及应用

    由霍尔效应的原理知,霍尔电势的大小取决于:式中,Rh为霍尔常数,它与半导体材质有关;IC为霍尔元件的偏置电流;B为磁场强度;d为半导体材料的厚度。对于一个给定的

    05-12
  • 非接触式电流传感器的3种结构模式

    1 原来状况原来的非接触式电流传感器大致有3种结构模式,如图1所示。在图1中,例1所示为以霍尔元件作为磁场检测元件设置在铁芯的间隙内;例2所示为在铁芯的间隙内设

    05-12
  • 基于MAX6613设计的温度采集系统

    温度采集系统主要通过温度传感器MAX6613采集得到温度数据,MSP430F149作为CPU从温度传感器读取数据,将得到的数据进行判断然后做相应的处理,比如显示

    05-12
  • 集成运算放大器的内部构造

    运放是运算放大器的简称。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”,此名称一直延续至

    05-12
  • 模拟多路复用器和开关共享资源来节省空间成本和功耗

    在进行多传感器数字化处理或将多个收发器连接到公用通信总线时,设计人员常常很难找到最有效的节省成本、功耗和空间的方法。解决方案是共享公用资源,避免重复构建整个信号

    05-12
下载排行榜
更多
广告