lm324典型应用电路详解 LM324是一款通用集成四通道运算放大器。其主要优点是成本低,性价比高。该技术具有以下特点:即使只用单电源供电,共模输入电...
2023-09-11 225 lm324典型应用电路 ad620典型应用电路
LM324是一款通用集成四通道运算放大器。其主要优点是成本低,性价比高。该技术具有以下特点:即使只用单电源供电,共模输入电压也可以低至地电位,输出电压摆幅在线性工作区内可以达到地电位。增益交越频率经过温度补偿。输入偏置电流也经过温度补偿。
我不明白。你想问什么问题?加这个500欧姆可控变阻器很正常。
当LM324放大一个10K方波信号时,输出方波信号的边沿是斜的,因为你的电路使用LM324作为放大器,放大器的输出对输入有反馈电阻(同相放大和反相放大的反馈电阻点不同),所以输出边沿是斜的。如果把LM324换成比较器,或者用它做比较器,那就是方波了。
主要参数:1。共模输入电阻(RINCM)该参数表示当运算放大器工作在线性区时,输入共模电压范围与该范围内偏置电流变化的比值。2.DC共模抑制(CMRDC)该参数用于测量运算放大器抑制作用于两个输入端的相同DC信号的能力。3.交流共模抑制(CMRAC)CMRAC用于衡量运算放大器抑制作用于两个输入端的同一交流信号的能力。它是差模开环增益除以共模开环增益的函数。4.增益-带宽积(GBW)增益-带宽积AOL是一个常数,它定义开环增益与频率的特性曲线中在-20dB/十倍频程处滚降的面积。5.输入偏置电流(IB)该参数是指运算放大器工作在线性区时,流入运算放大器输入端的平均电流。6.输入偏置电流温度漂移(TCIB)该参数表示温度变化时输入偏置电流的变化。TCIB通常用pA/C表示.7.输入失调电流(IOS)该参数指流入两个输入端的电流之差。8.输入失调电流的温度漂移(TCIOS)该参数表示温度变化时输入失调电流的变化。TCIOS通常用pA/C表示.9.差模输入电阻(RIN)该参数表示输入电压变化与相应输入电流变化的比值。电压的变化导致电流的变化。在一个输入端测量时,另一个输入端与固定的共模电压相连。10.输出阻抗(ZO)该参数是指运算放大器工作在线性区时,输出的内部等效小信号阻抗。11.输出电压摆幅(VO)该参数指在不箝位输出信号的情况下可以实现的最大电压摆幅的峰值。VO一般定义在特定的负载电阻和电源电压下。icl7650斩波稳零运算放大器的原理12。功耗(Pd)指在给定电源电压下器件消耗的静态功率。Pd通常在空载条件下定义。13.电源抑制比(PSRR)该参数用于测量运算放大器在电源电压变化时保持输出恒定的能力。PSRR通常用电源电压变化引起的输入失调电压变化来表示。14.转换速率/压摆率(SR)该参数指输出电压变化与该变化所需时间之比的最大值。SR通常以V/S表示,有时分别表示为正变化和负变化。15.电源电流(ICC,IDD)该参数是器件在额定电源电压下消耗的静态电流。这些参数通常是在空载条件下定义的。16.单位增益带宽(BW)该参数指开环增益大于1时运算放大器的最大工作频率。17.输入失调电压(VOS)该参数表示当输出电压为零时,需要作用于输入端的电压差。18.输入失调电压温度漂移(TCVOS)该参数指温度变化引起的输入失调电压的变化,通常用v/C表示.19.输入电容(CIN)CIN表示运算放大器任一输入端在线性区工作时的等效电容(另一输入端接地)。20.输入电压范围(VIN)该参数是指运算放大器正常工作时允许的输入电压范围(可以得到预期的结果)。VIN通常在额定电源电压下定义。21.输入电压噪声密度(eN)对于运算放大器,输入电压噪声可以视为连接到任何输入端的串联噪声电压源。eN通常用nV/root Hz表示,并在特定频率下定义。22.输入电流噪声密度(iN)对于运算放大器,输入电流噪声可视为两个噪声电流源,分别连接到每个输入端和公共端,通常用pA/根号Hz表示,并在指定频率下定义。运算放大器规格:通用运算放大器是为通用目的而设计的。这种装置的主要特点是价格低、产品量大、范围广,其性能指标能适合普遍使用。示例mA741(单运算放大器)、LM358(双运算放大器)、
对于DC输入信号,VOS及其温漂应该足够小,但对于交流输入信号,还必须考虑运算放大器的输入电压噪声和输入电流噪声。在许多应用中,输入电压噪声和输入电流噪声更为重要。同时,在许多应用设计中,需要使用可编程高精度运算放大器(PVGA)来动态调整信号链中的放大系数。当用于实现许多高端传感器的输入处理设计时,如何选择最佳的精密运算放大器具有一定的挑战性。当传感器类型和/或其使用环境带来许多特殊要求时,如超低功耗、低噪声、零漂移、轨到轨输入和输出、可靠的热稳定性、数千个读数的再现性和/或在恶劣工作条件下提供一致的性能,运算放大器的选择将变得尤为困难。在基于传感器的复杂应用中,为了获得规格和性能最佳组合的精密运算放大器,设计人员需要考虑很多方面,还需要考虑成本。具体来说,斩波稳定运算放大器(零漂移放大器)非常适合要求超低失调电压和零漂移的应用。斩波放大器通过持续运行芯片上实施的校准机制来实现高DC精度。精密运放电路与普通运放电路的区别:普通运放电路一般结构相似,精密运放电路会有一些电源去耦、滤波等专门设计的电路。主要区别在于运算放大器。精密运算放大器的性能比一般运算放大器好很多,比如开环放大更大,CMRR更大,速度更慢,一般GBW和SR更小,失调电压或电流比较小,温漂小,噪声低,等等。一个好的精密运算放大器的性能远非普通运算放大器可比。普通运算放大器的失调往往是几mV,而精密运算放大器可以小到1uV。放大一个微小的信号,必须使用精密的运算放大器,如果使用通用的运算放大器,会带来很大的干扰。改善外围电路,可以做小的或微调,但不能大的或完全的改变。随着未来各种新型传感器的推出,人们对电子设备的性能要求越来越高,大量自动化设备投入使用。低失调、低噪声的高精度放大器将在医疗电子、测量仪器、汽车电子、工业自动化装置等领域大显身手。高精度运算放大器的性能指标将与时俱进,朝着更低的电压、电流噪声、更低的失调电压、更低的失调电压温度漂移、更宽的带宽、更低的功耗和更高的电压不断创新。产品将不断创新,以满足客户不断增长的设计要求。最常用的精密运算放大器是OP07及其系列OP27、OP37、OP177和OPA2333。还有很多,比如美国AD公司的产品,很多都是OPA主导的。高阻集成运算放大器的特点是非常高的差模输入阻抗和非常小的输入偏置电流,一般为rid(109~1012)W,IIB从几皮安到几十皮安不等。实现这些指标的主要措施是利用场效应晶体管高输入阻抗的特性,用场效应晶体管组成运算放大器的差分输入级。使用FET作为输入级,不仅具有高输入阻抗和低输入偏置电流,还具有高速、宽带宽、低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF356、LF355、LF347(四个运算放大器)以及输入阻抗较高的CA3130和CA3140。低温漂型在精密仪器、微弱信号检测等自动控制仪器中,总是希望运算放大器的失调电压小,不随温度变化。低温浮动运算放大器就是为此而设计的。常用的高精度和低温漂运算放大器包括OP-07、OP-27、AD508、斩波稳定零漂移器件IC
常见的运算放大器有LM318、mA715等。SR=50 ~ 70 V/US,BWG 20 MHz。低功耗型由于电子电路集成最大的优点是可以使复杂的电路变得小巧轻便,随着便携式运算放大器仪器应用范围的扩大,需要使用低电源电压、低功耗的运算放大器。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等。它们的工作电压为2V~ 18V,电流消耗为50~250mA。目前部分产品的功耗已经达到了微瓦级。比如ICL7600的电源是1.5V,功耗是10mW,可以用单节电池供电。大功率运算放大器的输出电压主要受电源限制。在普通运算放大器中,最大输出电压只有几十伏,输出电流只有几十毫安。为了提高输出电压或电流,必须在集成运算放大器之外增加一个辅助电路。大电流集成运算放大器无需任何附加电路即可输出高电压和大电流。比如D41集成运放的电源电压可以达到150V,Ma791集成运放的输出电流可以达到1A。说明如何正确选择集成运算放大器集成运算放大器是模拟集成电路中应用最广泛的器件。在各种由运算放大器组成的系统中,由于应用要求不同,对运算放大器的性能要求也不同。在没有特殊要求的情况下,尽量选择通用集成运算放大器,这样既能降低成本,又容易保证货源。当一个系统中使用多个运算放大器时,应尽可能选择多个运算放大器集成电路,如LM324、LF347等。所有这些都将四个运算放大器封装在一起。评价集成运算放大器的性能,要看它的综合性能。一般用优值系数K来衡量集成运算放大器的优劣,其定义为:其中SR为转换率,单位为V/ms,数值越大,运算放大器的交流特性越好;Ii为运算放大器的输入偏置电流,单位为na;VOS是输入失调电压,单位为mV。II和VOS的值越小,运算放大器的DC特性越好。所以对于放大音频、视频等交流信号的电路,选择SR(转换率)大的运算放大器比较合适;对于处理微弱DC信号的电路,选择精度高(即失调电流、失调电压和温度漂移相对较小)的运算放大器更为合适。选择实际集成运算放大器时,除品质因数外,还应考虑其他因素。例如信号源的性质,它是电压源还是电流源;负载的性质,集成运算放大器的输出电压和电流是否符合要求;集成运算放大器的条件、允许工作范围、工作电压范围、功耗、体积是否符合要求。使用要点1。集成运算放大器的电源模式。集成运算放大器有两个电源端VCC和-VEE,但有不同的供电模式。对于不同的供电模式,对输入信号的要求是不同的。(1)对称双电源模式运算放大器大多采用这种模式供电。相对于公共端(地)的正电源(E)和负电源(-E)分别连接到运算放大器的VCC和-VEE引脚。这样信号源可以直接连接到运算放大器的输入引脚,输出电压的幅度可以达到正负对称的电源电压。(2)单电源模式单电源是将运算放大器的-VEE引脚接地。此时,为了保证运算放大器的内部单元电路有一个合适的静态工作点,必须在运算放大器的输入端加一个DC电位,如图3.2.1所示。此时,运算放大器的输出根据一定的DC电位随输入信号而变化。对于图3.2.1所示的交流放大器,ope的输出电压
图3.2.2(a)显示了内部调零电路;图(b)是一个外部置零电路。3.集成运算放大器的自激振荡。运算放大器是高放大倍数的多级放大器,在深度负反馈的情况下容易产生自激振荡。为了使放大器稳定工作,需要加入一定的频率补偿网络来消除自激振荡。图3.2.3是用于相位补偿的电路。图3.2.2运算放大器常见的置零电路图3.2.3运算放大器自激的消除另外,防止电源内阻引起低频振荡或高频振荡的措施是在集成运算放大器正负电源输入端分别加一个电解电容(10mF)和一个高频滤波电容(0.01mF~0.1mF)接地。如图3.2.3所示。4.集成运算放大器的保护。集成运算放大器的安全保护包括三个方面:电源保护、输入保护和输出保护。(1)电源保护。电源的常见故障是极性反转和电压跳变。电源反接和电源电压突变的保护电路见图3.2.4(a)和(b)。对于性能较差的电源,开关电源时经常出现电压过冲现象。在图(b)中,FET电流源和电压调节器用于箝位保护。电压调节器的电压调节器大于集成运算放大器的正常工作电压,小于集成运算放大器的最大允许工作电压。FET的电流应大于集成运算放大器的正常工作电流。(2)输入保护。如果集成运算放大器的输入差模电压过高或输入共模电压过高(超出集成运算放大器的极限参数范围),集成运算放大器也会损坏。图3.2.5显示了一个典型的输入保护电路。图3.2.4集成运算放大器电源保护电路图3.2.5集成运算放大器输入保护电路(3)输出保护。当集成运算放大器过载或输出端短路时,如果没有保护电路,运算放大器就会损坏。但有些集成运算放大器配有限流保护或短路保护,使用这些器件时不需要增加输出保护。对于没有限流或短路保护的集成运算放大器,可以使用图3.2.6所示的输出保护电路。在图3.2.6的电路中,当输出受到保护时,电阻R起到限流保护的作用。
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