新闻动态   News
你的位置:大功率电感 > 技术

实图分析运放7大经典电路

时间:2022-11-15 06:07:01  来源:  作者: 点击统计:

实图分析运放7大经典电路[复制链接]1、运放在有源滤波中的应用 

上图是典型的有源滤波电路(赛伦-凯电路,是巴特沃兹电路的一种)。

有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减,而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。

 
该电路的设计要点是:在满足合适的截止频率的条件下,尽可能将R233和R230的阻值选一致,C50和C201的容量大小选取一致(两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路),这样就可以在满足滤波性能的情况下,将器件的种类归一化。

其中电阻R280是防止输入悬空,会导致运放输出异常。

 
滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为:巴特沃兹,单调下降,曲线平坦最平滑;
 
巴特沃兹低通滤波中用的最多的是赛伦凯乐电路,即仿真的该电路。

 
一个滤波器,要知道其截至频率是多少,或者能写出传递函数和频率响应也可以。

 
如果该滤波器还有放大功能,要知道该滤波器的增益是多少。

 

当两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路,在二阶有源电路中引入一个负反馈,目的是使输出电压在高频率段迅速下降。

 
二阶有源低通滤波电路的通带放大倍数为1+Rf/R1,与一阶低通滤波电路相同; 截止频率为
注明,m的单位为欧姆, N的单位为u 
所以计算得出截止频率为 
切比雪夫,迅速衰减,但通带中有纹波; 贝塞尔(椭圆),相移与频率成正比,群延时基本是恒定。

  

此帖出自电路观察室论坛|||2、运放在电压比较器中的应用 电压比较 
上图是典型信号转换电路,将输入的交流信号,通过比较器LM393,将其转化为同频率的方波信号(存在反相,让软件处理一下就可以),该电路在交流信号测频中广泛使用。

 
该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。

 
将输出进行(1+R292/R273)倍的放大,放大倍数越高,方波的上升边缘越陡峭。

 
该电路中还有一个关键器件的阻值要注意,那就是R275,R275决定了方波的上升速度。

|||3、恒流源电路的设计 如图所示,恒流原理分析过程如下:
 
U5B(上图中下边的运放)为电压跟随器,故V1=V4;
 
由运算放大器的虚短原理,对于运放U4A(上图中上边的运放)有:V3=V5;
 
 
有以上等式组合运算得:
 
 
当参考电压Vref固定为1.8V时,电阻R30为3.6,电流恒定输出0.5mA。

 
该恒流源电路可以设计出其他电流的恒流源,其基本思路就是:所有的电阻都需要采用高精度电阻,且阻值一致,用输入的参考电压(用专门的参考电压芯片)比上阻值,就是获得的输出电流。

 
但在实际使用中,为了保护恒流源电路,一般会在输出端串一只二极管和一只电阻,这样做的好处第一是防止外界的干扰会进入恒流源电路,导致恒流源电路的损坏,二是可以防止外界负载短路时,不至于对恒流源电路造成损坏。

|||4、整流电路中的应用 
整流电路
上述电路是一个整流电路,将输入的一定频率的脉冲整流成固定的电平电压,再用此电压控制4-20mA电流的输出电流。

该电路功能类似一些DAC功能的接口。

|||5、热电阻测量电路 
热电阻测量电路
上图的电路是典型的热电阻/电偶的测量电路,其测量思路为:将1-10mA的恒流源加于负载,将会在负载上产生一定的电压,将该电压进行有源滤波处理,处理后在进行信号的调整(信号放大或衰减),最后将信号送入ADC接口。

 
该电路应用时,要注意在输入端施加保护,可以并TVS,但要注意节电容对测量精度的影响,当然,如果在一些低成本场合,上述电路图可简化为下电路。

|||6、电压跟随器 在运放的使用中,电压跟随器是一种常见的应用,该电路的好处是:一是减小负载对信号源的影响;二是提高信号带负载的能力。

  

电压跟随器
上图是运用运放实现了电阻分压的功能,首先用电阻获得需要输出的电压,然后用运放对该电压进行跟随,提高其输出能力。

|||7、单电源的应用 在运放的实际使用,我们一般为了保持运放的频率特性,一般都采用双电源供电,但有的时候在实际使用,我们只有单电源的情况,也能实现运放的正常工作。

 首先我们运用运放跟随电路,实现一个VCC/2的分压:  

分压电路
当然,如果在要求不是很高的场合,我们可以直接电阻分压,获得+VCC/2,但由于电阻分压的特性所在,其动态的响应速度会非常慢,请谨慎使用。

 获得+VCC/2后,我们可以用单电源实现信号放大功能,如下图:  

单电源的应用
该电路中R66=R67//R68,信号的输出增益G=-R67/R68。

 具体应用如下图:运放为单+5V_AD供电,AD芯片的电压是3.3V(基准电压芯片REF3033得到),该3.3V再电阻分压和经过运放跟随后得到1.65V,给到运放的同相输入端  

单电源差分输入并放大的应用
|||分析很详细,最近刚好遇到类似的电路,用于电路分析也还是不错的参考|||
danding36342021-1-2910:59分析很详细,最近刚好遇到类似的电路,用于电路分析也还是不错的参考
可以参靠学习 至于应用结合电路自己休整

  • RS485总线接口常见三种保护电路
    在实际的工业、电力、自动化及仪器仪表应用中,RS-485总线标准是使用最广泛的物理层总线设计标准之一,由于其会在恶劣电磁环境下工作,为了确保这些数据端口能够在最终安装环境中正常工作,它们必须符合相关的电磁兼容性(EMC)法规。 在RS-485端口的EMC设计中,我们需要重点考虑三个因素:静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT)和浪涌(Surge)。 ...
  • 波特率和时间的关系,以及三极管/MOS在通讯接口电平转换的应用问题
    波特率和时间的关系,以及三极管/MOS在通讯接口电平转换的应用问题[复制链接]波特率和时间的关系,以及三极管/MOS在通讯接口电平转换的应用问题 MCU的串口电压域是3V的,传感器是5V的串口电压域。 为了能正常的通讯且考虑成本,没有用TI的sn74lvc2t45、润石的RS0102、瑞盟的MS4553M等那些电平转换芯片。 而是用了两个MOS/三极管。 ...
  • 【DIY活动】挑战自我,锤炼能力,DIY竞赛活动第一期正式开启!
    `DIY活动宗旨以下为本次DIY项目活动老师的项目实操文章,参加活动的朋友请参考以下文章进行发帖哦!【DIY第一期】从零开始,一起制作USB多路输出电源!DAY1: 原理图设计1(Boost电路)DAY2: 原理图设计2(分立BUCK电路)DAY3:原理图设计及其它器件选型计算DAY4: BOM表制作及元器件下单采购 本帖最后由 松山归人 于 2021-4-23 09:04 编辑 关于报...