运放及其典型应用.ppt

运放及其典型应用 一、集成运放介绍 1、集成运放分类 集成运放按功能分： a、通用运放: 如LM358,LM324，NE5532A,TL064 b、斩波放大器: OP177, AD8551 c、差分放大器：AD8137 d、仪器放大器：INA128 e、隔离放大器：AD215, ISO121 f、增益可变或可编程放大器：TL026, PGA102, PGA207 g、音频功率放大器：AD547T, LM1875T，TPA0211 h、视频放大器：AD8051，OPA3693 i、射频放大器：AD8353，THS4271 j、对数放大器：LOG101 K、特殊放大器：XTR112(热电阻传感器用）,RCV420(4-20mA接收） 2、集成运放的主要技术指标： 速度、精度、增益和噪声抑制能力、电源四大类 a、增益带宽乘积 GBW GBW = Avd ? fH Avd为中频开环差模增益，fH为上限截止频率(-3dB) 以TL064为例，若上图中fH= 10Ηz, Avd增益为100dB，即 100000倍 故GBW =10× = Ηz=1MΗz，所以该运放的单位增益频率为fT=1 MΗz,若此运放在应用中接成闭环增益为20dB，则此时的上限频率： 　 fH =100kΗz 如：ＮＥ５５３２Ａ，它的 GBW=1０ MΗz. b、摆率（转换速率 Slew Rate） SR表示运放所允许的输出电压Vo对时间变化率的最大值。对于LM324，其SR=0.5V/μs,当输入信号频率为f=100 kΗz时，其最大不失真输出电压 : 通用运放的SR一般为1-10V/μs,而高速运放可达1000V/μs. 如LM324:它的SR=0.5V/μs.如把LM324接成电压跟随器，当输入电压超过0.8V时，则它的输出会出现失真。 c、共模抑制比CMRR 此指标表示集成运放对共模信号的抑制能力（共模信号通常是一种干扰信号）。定义为： d、最大输入和输出电压范围 输入电压：（V-）+5 to （V+）-5 输出电压：（V-）+4 to （V+）-4 e、输入失调电压Uio Uio=Uo/Gain 输入失调电压是加在两输入端之间，使输出为零所需要的电压。输入失调电压与外电路无关，由运放自身性能所决定。 f、温漂电压：Uio/℃ 单位温度变化所引起的输入失调电压。 如：LM324,它的温漂为 ±1μV/℃。 g、输入偏置电流Ib是两个输入电流之和的一半。 ΔUi= Ib+·R1-Ib-·R2,因为Ib+ 跟Ib-很接近，故 ΔUi=（R1-R2)Ib+， 故当R1≠R2时，由于输入偏置电流的存在,而产生较大的误差电压。 如：LM324运放,Ib=20nA ,若取R1=10KΩ R2=9KΩ 则： 若放大器的闭环增益为100，则由偏置电流所引起的输出端误差： ΔUo=10μV×100=1mV h、静态电流 IQ=2.5mA（OPA324）, IQ=0.024mA(OPA277) IQ=0.8mA(LM324) i、电源电压 例：OPA324：±5V~±18V LM358:+3V~32 J、输入阻抗和输出阻抗 对于放大器输入阻抗大，则对前级影向小。 输出阻抗小，意味着运放带负载能力强。 K、输出电流 如LM358, Io+ = 20mA, Io- = 30mA 三、仪器放大器 仪器放大器又称数据放大器：是一种高性能放大器，它一般具有高增益、高共模抑制比、高精度、高速等特点。仪器放大器常用在输入级作信号处理。 1.普通运放构成的仪器放大器 A1和A2产生的输出电压 如输出级完全对称，则要求：R4//R6=R7//R5 故改变R1，即改变放大器增益Ad 设计要点: a、A1和A2级可设计成高增益，而不致引起较大的直流失调。 b、输出级A3尽量用小电阻，以便减少直流失调（Ib引起的） c、 R4~R7阻值要尽可能相等 d、A1和A2要选同一芯片上双运放，这样可利用电路的对称性减少温漂引起的影响。 四、可编程增益放大器 1、用数控电位器构成可编程增益放大器 2.集成可编程增益放大器介绍（PGA204） 五、隔离放大器 在医用仪器等产品中需要对被测信号进行电气隔离，电气隔离有两种： a、? 用光耦隔离,用于低频 b. 用变压器磁隔离 ,用于高频 1、用线性光耦隔离 TIL300技术指标： BW: