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运放中接电阻的作用

2025-4-17 08:59| 发布者: 闪电| 查看: 4| 评论: 0

摘要: 一: 基本概念运放的基本组成--运算放大器的内部电路结构如下所示。一般由输入段、增益段、输出段等3段电路构成。输入段由差分放大段构成,用于放大两个引脚间的电压差。 另外,同相信号成分(引脚间无电位差,输入 ...



2.3为什么运放输出端接电阻且阻值不同

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原因有二吧:运放在运行中有时候不是完美的阻尼响应时候,反馈信号可以很好的调节运放电路;如果电路设计中运放的反馈延时严重,反馈端示波器测量有明显的过冲,振铃,信号反馈就需要经过多个极点才能稳定。如果反馈延时过大可能输出持续震荡。


(1)当负载是容性负载可以稳定电路的输出。且在反馈环路内时候如图1中的R3,


(2)当R3在反馈环路外的时候可以防止输出端短路,损坏运放,而增加电阻只会带来Vout的下降且降幅参考输出摆幅和电路之间的关系.可参考各个预防的图三,实际以设计电路的带载能力为准。


(3)当运放端需要驱动某些东西,输出电阻可以很好的限制电流在需求范围内,且降低设备的功耗,防止不必要的浪费。


2.4为什么运放的反馈电阻不同?

(1)反馈电阻不仅仅影响运放输出的带宽,当反馈增益越大,则运放的带宽越小。


(2)反馈电阻影响运放的功耗,理论上我们知道当运放外围的电阻越大,则运放工作时候的功耗越小,运放发热就会减少,这是大电阻选择的唯一理由。当然弱电流测试例外。


电阻过大的危害:a:噪声影响,常温下电阻的噪声密度可以用 0.13√nV/√Hz 估算,一个 10kΩ 的电阻,其噪声密度约为 13nV/√Hz,与一个中等噪声的运放等效输入噪声密度相当。 而一个 100Ω 电阻,噪声密度约为 1.3nV/√Hz,等同于一个相当低噪声的运放。

b.杂散电容的带入,会导致上限截止频率降低。 c.造成的漏电阻影响。


(3)在电路系统中,源对测量端我们一般希望测量端是阻抗无穷大,源端阻抗无穷小,有利于测量的精度。运放的输出电阻同样的道理,输出电阻也影响和后级电路的运行。所以在电路系统中需全面的考虑电路的需求,一个电路不是所有的器件参数都需要关注的。


综上:电阻的选择建议参考芯片的数据手册,切勿凭感觉而行。我们根据外部电阻的需求对下面电路进行分析。


下图是一个典型的交流输出电路,一般使用在正弦,方波,谐波输出等电路中,用于控制电路,仪表检测等。我们发现同向输入端R,当RF远大于R1时候,虽然增大了放大倍数但是Vos*Gn同样被放大。而且假设运放的Ib确定,当R增大时候,R*Ib的影响也会在输出端成倍数增加。所以开发者既要考虑下限截止频率也要考虑偏置电流的影响。


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2.5为什么运放的电源“有时候”需要接电阻?


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如上图是一个简单得输出跟随电路,我们发现运放周围有4个电阻,R2,R4如我们上面说得是为了平衡运放得Ib,但是对MOS型运放无作用,实际电路设计可以预留,用于电路调试。R1为运放的输出电阻,输出电阻的大小可以从两个方面分析


1)当输出端对外有连接,需考虑外部电压的影响,导致电流倒灌,运放发热损坏运放,电阻可以一定程度的限流,当然100Ω是有限度的,还需其它外界电路的保护。


2)作为输出端的运放当电路异常时候,不能对外接设备造成影响和损坏,增加限流电阻防止运放虚焊等导致电源轨输出,大电流对外接设备的损坏。运放自身发热也会损坏。


R3作为电源的限流,一定程度上从根源限制了运放的输出能力,需结合电路设计增减。


上述几种电阻的作用不仅仅需保证设计指令还需考虑电路的实用性和稳定性。


综上:完美的产品是兼容性能和安全的。他好你也好

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