運放的基本分析方法:虛斷,虛短。對于不熟悉的運放應用電路,就使用該基本分析方法。
運放是用途廣泛的器件,接入適當?shù)姆答伨W(wǎng)絡,可用作精密的交流和直流放大器、有源濾波器、振蕩器及電壓比較器。
1、運放在有源濾波中的應用
上圖是典型的有源濾波電路(賽倫-凱 電路,是巴特沃茲電路的一種)。有源濾波的好處是可以讓大于截止頻率的信號更快速的衰減,而且濾波特性對電容、電阻的要求不高。
該電路的設計要點是:在滿足合適的截止頻率的條件下,盡可能將R233和R230的阻值選一致,C50和C201的容量大小選取一致(兩級RC電路的電阻、電容值相等時,叫賽倫凱電路),這樣就可以在滿足濾波性能的情況下,將器件的種類歸一化。其中電阻R280是防止輸入懸空,會導致運放輸出異常。
濾波最常用的3種二階有源低通濾波電路為
巴特沃茲,單調下降,曲線平坦最平滑;
巴特沃茲低通濾波中 用的最多的是 賽倫凱樂電路,即仿真的該電路。
一個濾波器,要知道其截至頻率是多少,或者能寫出傳遞函數(shù)和頻率響應也可以。
如果該濾波器還有放大功能,要知道該濾波器的增益是多少。
當兩級RC電路的電阻、電容值相等時,叫賽倫凱電路,在二階有源電路中引入一個負反饋,目的是使輸出電壓在高頻率段迅速下降。
二階有源低通濾波電路的通帶放大倍數(shù)為 1+Rf/R1 ,與一階低通濾波電路相同;
截止頻率為
注明,m的單位為 歐姆, N 的單位為 u
所以計算得出 截止頻率為
**切比雪夫 ,迅速衰減,但通帶中有紋波;
**貝塞爾(橢圓),相移與頻率成正比,群延時基本是恒定。
2、運放在電壓比較器中的應用
上圖是典型信號轉換電路,將輸入的交流信號,通過比較器LM393,將其轉化為同頻率的方波信號(存在反相,讓軟件處理一下就可以),該電路在交流信號測頻中廣泛使用。
該電路實際上是過零比較器和深度放大電路的結合。
將輸出進行(1+R292/R273)倍的放大,放大倍數(shù)越高,方波的上升邊緣越陡峭。
該電路中還有一個關鍵器件的阻值要注意,那就是R275,R275決定了方波的上升速度。
3、恒流源電路的設計
如圖所示,恒流原理分析過程如下:
U5B(上圖中下邊的運放)為電壓跟隨器,故V1=V4;
由運算放大器的虛短原理,對于運放U4A(上圖中上邊的運放)有:V3=V5;
有以上等式組合運算得:
當參考電壓Vref固定為1.8V時,電阻R30為3.6,電流恒定輸出0.5mA。
該恒流源電路可以設計出其他電流的恒流源,其基本思路就是:所有的電阻都需要采用高精度電阻,且阻值一致,用輸入的參考電壓(用專門的參考電壓芯片)比上阻值,就是獲得的輸出電流。
但在實際使用中,為了保護恒流源電路,一般會在輸出端串一只二極管和一只電阻,這樣做的好處第一是防止外界的干擾會進入恒流源電路,導致恒流源電路的損壞,二是可以防止外界負載短路時,不至于對恒流源電路造成損壞。
**
4、整流電路中的應用
**
上述電路是一個整流電路,將輸入的一定頻率的脈沖整流成固定的電平電壓,再用此電壓控制4-20mA電流的輸出電流。該電路功能類似一些DAC功能的接口。
5、熱電阻測量電路
上圖的電路是典型的熱電阻/電偶的測量電路,其測量思路為:將1-10mA的恒流源加于負載,將會在負載上產生一定的電壓,將該電壓進行有源濾波處理,處理后在進行信號的調整(信號放大或衰減),最后將信號送入ADC接口。
該電路應用時,要注意在輸入端施加保護,可以并TVS,但要注意節(jié)電容對測量精度的影響,當然,如果在一些低成本場合,上述電路圖可簡化為下電路
**
6、電壓跟隨器**
在運放的使用中,電壓跟隨器是一種常見的應用,該電路的好處是:一是減小負載對信號源的影響;二是提高信號帶負載的能力。
上圖是運用運放實現(xiàn)了電阻分壓的功能,首先用電阻獲得需要輸出的電壓,然后用運放對該電壓進行跟隨,提高其輸出能力。
7、單電源的應用
在運放的實際使用,我們一般為了保持運放的頻率特性,一般都采用雙電源供電,但有的時候在實際使用,我們只有單電源的情況,也能實現(xiàn)運放的正常工作。
首先我們運用運放跟隨電路,實現(xiàn)一個VCC/2的分壓:
當然,如果在要求不是很高的場合,我們可以直接電阻分壓,獲得+VCC/2,但由于電阻分壓的特性所在,其動態(tài)的響應速度會非常慢,請謹慎使用。
獲得+VCC/2后,我們可以用單電源實現(xiàn)信號放大功能,如下圖:
該電路中 R66=R67//R68, 信號的輸出增益G=-R67/R68 。
具體應用如下圖:運放為單+5V_AD供電,AD芯片的電壓是3.3V(基準電壓芯片REF3033得到),該3.3V再電阻分壓和經(jīng)過運放跟隨后得到1.65V,給到運放的同相輸入端
附:運放的應用要點
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我不知道從哪里開始。我正在考慮使用 Blynk 來發(fā)出警報,但看起來這需要互聯(lián)網(wǎng)連接。
該項目的初始上下文是一個警報設備,用于檢測我們的常規(guī)送貨服務人員何時送貨到我們的大樓。
2023-05-12 07:32:17
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2023-04-28 08:47:08
三點七伏的直流電如何變成三伏輸出呢?有什么方法嗎?
2023-04-24 11:51:39
熱點新聞 1、緯創(chuàng)泰州廠月底停工停產?iPhone采用OLED屏幕是主因 緯創(chuàng)泰州廠將于26日正式停工、停產,據(jù)臺媒報道,緯創(chuàng)泰州廠是關廠而非賣廠,主要原因是蘋果手機此前開始由LCD轉向OLED屏幕
2023-04-21 19:00:06952 ,高通8155和聯(lián)發(fā)科的黃山智能座艙芯片MT8675都已經(jīng)上市,而且高通的產品已經(jīng)在20多家主流車廠旗艦車型應用,紫光展銳顯然希望在這個市場獲得新的市場份額。星地融合方面,中國企業(yè)中國信科也參與國際國際電信聯(lián)盟(ITU-T)的星地融合標準推進,在具體的兩項標準推進中起到重要作用。編輯對這些熱點科技新聞進行點評。
2023-04-14 10:45:572583 三防手機終端 5G POC公網(wǎng)對講 Model:A8 5G(SOC)功能:1P68 MTK6833(天璣700) 3GB+128G8 4BMPTride Caman Andod11
2023-04-11 20:00:37
Chip天線 (WiFi/藍牙陶瓷天線)H2U262GKBA0100(AA029) 規(guī)格書詠業(yè)的AA029芯片天線是為ISM2.4 GHz應用而設計的,覆蓋頻率為2400~2500MHz。AA029
2023-04-11 14:10:25
磁翻板液位計的主要功能是對工業(yè)領域中的大型容器進行實時的液位高低的測量,其被廣泛應用于染整設備、廢水處理、化工設備、熱煤油鍋爐和電力、石化工業(yè)等。由于磁翻板液位計的使用率在液位儀表中居于前列,因此其故障問題所涉及的領域也較為繁雜。為此,本文總結出磁翻板液位計最實用的七大故障處理方法,供廣大用戶參考。
2023-04-10 17:15:301286 4月7日,在深圳市工業(yè)和信息化局指導下,由深圳先進技術研究院作為總促進機構的深圳市新一代信息通信產業(yè)集群于第十一屆中國電子信息博覽會(CITE2023)期間舉辦 “深圳先進制造業(yè)集群展”。本次先進制造業(yè)
2023-04-07 16:44:02
HC05已經(jīng)調試過了。HC05可以與手機自帶的藍牙配對,但是連接不上,請問是什么原因呢?手機是華為mate 30
2023-04-04 10:29:50
熱點新聞 1、關機一樣定位手機:iPhone 15 Pro/Max或將搭載低功耗微處理器 MacRumors 論壇上一位消息人士稱,蘋果 iPhone 15 Pro 和 Pro Max 將使用低能耗
2023-03-30 18:10:06537 一、SMD器件布局的一般要求細間距器件推薦布置在PCB同一面,也就是引腳間距不大于0.65mm的表面組裝器件:也指長X寬不大于1.6mmX0.8mm(尺寸編碼為1608)的表面組裝元件。二、SMD器件的回流焊接器件布局要求同種貼片器件間距要求≥12mil(焊盤間),異種器件:≥(0.13×h+0.3)mm(h為周圍近鄰器件最大高度差)?;亓鞴に嚨腟MT器件間距列表:(距離值以焊盤和器件體兩者中的較大者為測量體。下表中括弧中的數(shù)據(jù)為考慮可維修性的設計下限)?;亓鞴に嚨腟MT器件間距列表在考慮SMD器件的兼容替代時,無引線或短引線的新型微小元器件允許重疊,貼片與插件允許重疊,SOP器件不允許重疊。BGA器件周圍需留有3mm禁布區(qū),最佳為5mm禁布區(qū)。在布局空間密度的限制條件下,chip元件允許禁布區(qū)為2mm,但不優(yōu)選。一般情況下BGA不允許放置背面;當背面有BGA器件時,不能放在正面BGA的8mm禁布區(qū)的投影范圍內。大于0805封裝的陶瓷電容,布局時盡量靠近傳送邊或受應力較小區(qū)域,其軸向盡量與板傳送方向平行。插拔器件或板邊連接器周圍3mm范圍內盡量不布置SMD,以防止連接器插拔時產生的應力損傷器件。器件的焊點要方便目檢,防止較高器件布置在較低器件旁時影響焊點的檢測,一般要求視角≤45度。結語: 本篇文章就講到這里了,看完之后應該對SMD布局有個新的認知。
2023-03-27 10:43:24
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