你未必注意到的運算放大器的種種知識點
發布時間：2014-11-25 責任編輯：sherryyu
【導讀】作為電子工程師,運算放大器算是很常見的一種IC了。如果今天還說加法電路，減法電路、乘法電路、指數電路什麼的，未免對不起大家。那麼，今天就說說一些設計的細節內容：運放電路設計中容易出現的問題和合適的解決方案，希望對大家有所啟發。更希望大家留言，共同提高!
第一、偏置電流如何補償
對於我們常用的反相運算放大器，其典型電路如下：
在這種情況下，R3為 平衡電阻，其大小計算公式一般為 zhexieyunsuanfangdaqizhishinizhuyidaolema，zheyang，zaikeyihenhaodebaozhengyunfangdedianliubuchang，shizhengfuduanpianzhidianliuxiangdeng。ruozhexieyunsuanfangdaqizhishinizhuyidaolema 時，甚至取值更大時，會產生更大的噪聲和飄逸。但是，應大於輸入信號源的內阻。
善於思考的工程師都會想到，當為同相放大器的時候，其原理又是什麼呢?現在我們先回顧下同相運放的設計電路：
在同相比例運放中偏置電阻大小為 這些運算放大器知識你注意到了嗎，當計算出的Rp為負值時，需要將該電阻移動到正相端，與R1串聯在輸入端。
這裏額外多插入一句，同相比例運放具有高輸入阻抗，低輸出阻抗的特性，廣泛應用在前置運放電路中。
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第二、 調零電路種種
今jin天tian運yun放fang已yi經jing發fa展zhan的de很hen迅xun速su，附fu注zhu功gong能neng各ge式shi各ge樣yang，例li如ru有you些xie運yun放fang已yi經jing具ju有you了le調tiao零ling的de外wai接jie端duan口kou，此ci時shi依yi據ju數shu據ju手shou冊ce進jin合he適shi的de電dian阻zu選xuan擇ze就jiu可ke以yi完wan成cheng運yun放fang調tiao零ling。例li如ruLF356運放，其典型電路如下：
另外一些低成本的運放或許不帶這些自動調節功能，那麼作為設計師的我們也不為難，通過簡單的加法電路、減法電路等可以完成固定的調零(雖然有時這種做法有隔靴撓癢的作用)。
當要進行通常在補償電路中增加一個三極管電路，利用PN結的溫度特性，完成運放的溫度補償。例如在LF355典型電路中將三極管電路嵌入在V+和25K反饋電阻之間。
第三、 相位補償如何選擇
當dang我wo們men閱yue讀du一yi個ge集ji成cheng運yun放fang數shu據ju手shou冊ce的de時shi候hou，會hui發fa現xian集ji成cheng運yun放fang的de內nei部bu其qi實shi是shi一yi個ge多duo級ji的de放fang大da器qi，因yin此ci，不bu可ke避bi免mian的de對dui係xi統tong引yin入ru了le極ji點dian使shi得de電dian路lu需xu要yao進jin行xing相xiang位wei補bu償chang。通tong常chang采cai用yong超chao前qian補bu償chang、滯後補償和滯後-超前補償。
所謂的超前補償就是相移減小的補償，通俗的講就是使電路出現零點，在該頻率處的輸出信號比輸入信號的相位超前45°。通過計算將出現極點的頻率點人工設計出一個零點，從而使係統變得穩定。
滯(zhi)後(hou)補(bu)償(chang)通(tong)常(chang)可(ke)以(yi)理(li)解(jie)為(wei)使(shi)相(xiang)移(yi)增(zeng)大(da)的(de)補(bu)償(chang)。可(ke)以(yi)使(shi)主(zhu)極(ji)點(dian)頻(pin)率(lv)降(jiang)低(di)，使(shi)放(fang)大(da)器(qi)頻(pin)帶(dai)變(bian)窄(zhai)，這(zhe)樣(yang)，就(jiu)可(ke)以(yi)使(shi)運(yun)放(fang)電(dian)路(lu)在(zai)有(you)限(xian)的(de)帶(dai)寬(kuan)內(nei)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)極(ji)點(dian)，使(shi)運(yun)放(fang)電(dian)路(lu)變(bian)得(de)容(rong)易(yi)調(tiao)整(zheng)。
第三種就是超前-滯後補償，即采用合適的方法來處理運放單元。總之，萬變不離其蹤。
第四、 容性負載改怎麼處理
在平時的電子電路設計中，會由於不小心或者不注意負載的特性，而使電路變得震蕩，這時，我們就應該注意負載的特性了。
通常情況下，當負載為容性，通過估計其電容值小於2000pF時，通過在負載和運放的輸出端串聯一個小的電阻來消除震蕩。電阻R2的大小為10-300Ω之間。
當負載較大時，我們采用如下的方案進行消除：
補償電容C2與反饋電阻R3構成超前補償網絡，形成新的零點，抵消容性負載Cl和運放輸出電阻Ro構成的新極點，從而達到消除震蕩的目的。此時的補償電容C2大小為C2=Cl(Ro+Rk)/R3 ,Rk取經驗值10-300Ω。
以上為運放電路設計中容易出現的問題和合適的解決方案，希望對大家有所啟發。更希望大家留言，共同提高!
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