单电源供电集成运算放大器的电路及其应用
使用单电源的运放交流放大电路(含同相和反相输入式)教学教材

使用单电源的运放交流放大电路(含同相和反相输入式)使用单电源的运放交流放大电路在采用电容耦合的交流放大电路中,静态时,当集成运放输出端的直流电压不为零时,由于输出耦合电容的隔直流作用,放大电路输出的电压仍为零。
所以不需要集成运放满足零输入时零输出的要求。
因此,集成运放可以采用单电源供电,其-VEE端接"地"(即直流电源负极),集成运放的+Vcc端接直流电源正极,这时,运放输出端的电压V0只能在0~+Vcc之间变化。
在单电源供电的运放交流放大电路中,为了不使放大后的交流信号产生失真,静态时,一般要将运放输出端的电压V0设置在0至+Vcc值的中间,即V0=+Vcc/2。
这样能够得到较大的动态范围;动态时,V0在+Vcc/2值的基础上,上增至接近+Vcc 值,下降至接近0V,输出电压uo的幅值近似为Vcc/2。
图3请见原稿1.2.1 单电源同相输入式交流放大电路图3是使用单电源的同相输入式交流放大电路。
电源Vcc通过R1和R2分压,使运放同相输入端电位由于C隔直流,使RF引入直流全负反馈。
所以,静态时运放输出端的电压V0=V-≈V+=+Vcc/2;C通交流,使RF引入交流部分负反馈,是电压串联负反馈。
放大电路的电压增益为放大电路的输入电阻Ri=R1/R2/rif≈R1/R2,放大电路的输出电阻R0=r0f≈0。
1.2.2 单电源反相输入式交流放大电路图4是使用单电源的反相输入式交流放大电路。
电源V cc通过R1和R2分压,使运放同相输入端电位为了避免电源的纹波电压对V+电位的干扰,可以在R2两端并联滤波电容C3,消除谐振;由于C1隔直流,使RF引入直流全负反馈。
所以,静态时,运放输出端的电压V0=V-≈V+=+Vcc/2;C1通交流,使RF引入交流部分负反馈,是电压并联负反馈。
放大电路的电压增益为放大电路的输入电阻Ri≈R,放大电路的输出电阻R0=r0f≈0。
2 运放交流放大电路的设计在设计单级运放交流放大电路时,(1)选择能够满足使用要求的集成运算放大器。
运放单电源双电源详解TI官网文档

(b) V INV OUT = V ING =–V S = 15V+V S = 30V(a) V ING = +1V OUT = V IN+V S = 15V运算放大器的单电源供电双电源供电详解单电源电压供电是运算放大器最常见的应用问题之一。
当问及“型号为OPAxyz,能否采用单电源供电?”,答案通常是肯定的。
在不启用负相电源电压时,采用单电源电压驱动运算放大器是可行的。
并且,对使用高电压及大电流运算放大器的特定应用而言,采用单电源供电将使其切实的获益。
考虑如图1a 所示的基本运算放大器连线图。
运算放大器采用了双电源供电(也称平衡[balanced]电源或分离[split]电源)。
注意到此处运算放大器无接地。
而事实上,可以说运算并不会确认地电位的所在。
地电位介于正相电压及负相电压之间,但运算放大器并不具有电气接线端以确定其确切的位置。
图1. 简易单位增益缓冲器的运算放大器连线示意图,举例说明了分离电源供电(a)与单电源供电(b)的相似性。
图 1 所示电路连接为电压跟随器,因此输出电压与输入电压相等。
当然,输出跟随输入的能力是有限的。
随着输入电压正相摆幅的增大,在某些接近正相电源的电位点上,输出将无法跟随输入。
类似的,负相输出摆幅也限制在靠近–Vs 的某电位点上。
典型的运算放大器允许输出摆幅在电源轨的 2 V 以内,使得±15V 的电源可支持–13V 至+13V 的输出。
图1b 展示了同样的单位增益跟随器,采用30 V 单电源支持供电。
运算放大器的两个电源接线端之间的总电压仍为30 V,但此时采用了单正相电源。
从另一角度考虑,其运行状态是不变的。
只要输入介于运算放大器电源接线端电压 2 V 以内,输入就能跟随输入。
电路可支持的输出范围从+2V 至+28V。
既然任意的运算放大器均能支持此类单电源供电(仅是摆幅限制稍有不同),为何某些运算放大器特别注明用于单电源应用呢?某些时候,输出摆幅在地电平(运算放大器的“ 负相”电源轨)附近受到了极大的限制。
运算放大器的单电源供电方法

运算放大器的单电源供电方法大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电,只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作,如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。
需要说明的是,单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作,也可在双电源供电状态下工作。
例如,LM324可以在、+5~+12V单电源供电状态下工作,也可以在+5~±12V双电源供电状态下工作。
在一些交流信号放大电路中,也可以采用电源偏置电路,将静态直流输出电压降为电源电压的一半,采用单电源工作,但输入和输出信号都需要加交流耦合电容,利用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示,其运放输出波形如图1(b)所示。
该电路的增益Avf=-RF/R1。
R2=R3时,静态直流电压V o(DC)=1/2Vcc。
耦合电容Cl和C2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。
Cl及C2可由下式来确定:C1=1000/2πfoRl(μF);C2=1000/2πfoRL(μF),式中,fo是所要求最低输入频率。
若R1、RL单位用kΩ,fO用Hz,则求得的C1、C2单位为μF。
一般来说,R2=R3≈2RF。
图2是一种单电源加法运算放大器。
该电路输出电压V o=一RF(V1/Rl十V2/R2十V3/R3),若R1=R2=R3=RF,则V o=一(V1十V2十V3)。
需要说明的是,采用单电源供电是要付出一定代价的。
它是个甲类放大器,在无信号输入时,损耗较大。
思考题(1)图3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30Hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。
该电路的不失真输入电压的峰—峰值是多少呢?(提示:一般运算放大器的典型输入、输出特性如图4所示);(2)图5是单电源差分放大器。
若输入电压为50Hz交流电压,V1=1V,V2=O.4V,它的输出电压该是多少呢?。
集成运算放大器的应用实验报告

集成运算放大器的应用实验报告【摘要】:此题目关于放大器设计的基本目标:使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路,电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块,每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建,通过理论计算分析,最终实现规定的电路要求。
【关键字】:运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器一、设计任务使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1〔a〕,实现下述功能:使用低频信号源产生,的正弦波信号,加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1, uo1 如图1〔b〕所示,,允许T1有±5%的误差。
〔a〕〔b〕图中要求加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。
ui2 经选频滤波器滤除uo1 频率分量,选出f0 信号为uo2,uo2 为峰峰值等于9V 的正弦信号,用示波器观察无明显失真。
uo2 信号再经比较器后在1kΩ 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压uo3。
电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供应。
不得使用额外电源和其它型号运算放大器。
要求预留ui1、ui2、uo1、uo2 和uo3 的测试端子。
二、设计方案1、三角波发生器由于用方波发生器产生方波,再经过积分电路电路产生三角波需要运用两个运算放大器,而LM324只有四个运算放大器,每个电路运用一个,所以只能用一个运算放大器产生三角波。
同时由于器件不提供稳压二极管,所以电阻电容的参数必须设计合理,用直流电压源代替稳压管。
对方波放生电路进行分析发现,如果将输出端改接运放的负输入端,出来的波形近似为三角波。
电路仿真如下列图所示:2、 加法器由于加法器输出11210o i i u u u += ,根据《模拟电子技术》书上内容采用求和电路,电路如下所示:3、 滤波器由于正弦波信号1i u 的频率为500Hz ,三角波1o u 的频率为2KHz ,滤波器需要滤除u,所以采用二阶的有源低通滤波器。
单电源供电运放的差分运算放大器

单电源供电运放的差分运算放大器下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)3.1 集成运算放大器认识与基本应用在太阳能充放电保护电路中要利用集成运算放大器LM317 实现电路电压检测,并通过三极管开关电路实现电路的控制。
首先来看下集成运算放大器的工作原理。
【项目任务】测试如下图所示,分别测量该电路的输出情况,并分析电压放大倍数。
信息单】集成运放的实物如图3.2 所示。
图3.2 集成运算放大1. 集成运放的组成及其符号各种集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成,如图3.3 所示。
输入级一般由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成;中间级的作用是获得较大的电压放大倍数,可以由共射极电路承担;输出级要求有较强的带负载能力,一般采用射极跟随器;偏置电路的作用是为各级电路供给合理的偏置电流。
图3.3 集成运算放大电路的结构组成集成运放的图形和文字符号如图3.4 所示。
图3.4 集成运放的图形和文字符号其中“ -”称为反相输入端,即当信号在该端进入时,输出相位与输入相位相反;而“+”称为同相输入端,输出相位与输入信号相位相同。
2. 集成运放的基本技术指标集成运放的基本技术指标如下。
⑴输入失调电压U OS实际的集成运放难以做到差动输入级完全对称,当输入电压为零时,输出电压并不为零。
规定在室温(25℃ )及标准电源电压下,为了使输出电压为零,需在集成运放的两输入端额外附加补偿电压,称之为输入失调电压U OS,U OS 越小越好,一般约为0.5~5mV 。
⑵开环差模电压放大倍数A od集成运放在开环时(无外加反馈时),输出电压与输入差模信号的电压之比称为开环差模电压放大倍数A od。
它是决定运放运算精度的重要因素,常用分贝(dB) 表示,目前最高值可达140dB(即开环电压放大倍数达107)。
⑶共模抑制比K CMRRK CMRR 是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,即K CMRR = A A od,其含义与差动放大器中所定义的K CMRR 相同,高质量的运放K CMRR 可达160dB 。
集成运算放大器地应用实验报告材料

集成运算放大器的应用实验报告【摘要】:本题目关于放大器设计的基本目标:使用一片通用四运放芯片LM324组成预设的电路,电路包括三角波产生器、加法器、滤波器、比较器四个设计模块,每个模块均采用一个运放及一定数目的电容、电阻搭建,通过理论计算分析,最终实现规定的电路要求。
【关键字】:运算放大器LM324、三角波信号发生器、加法器、滤波器、比较器一、设计任务使用一片通用四运放芯片LM324 组成电路框图见图1(a),实现下述功能:使用低频信号源产生,的正弦波信号,加至加法器的输入端,加法器的另一输入端加入由自制振荡器产生的信号uo1, uo1 如图1(b)所示, T1=0.5ms,允许T1有±5%的误差。
(a)(b)图中要求加法器的输出电压ui2=10ui1+uo1。
ui2 经选频滤波器滤除uo1 频率分量,选出f0 信号为uo2,uo2 为峰峰值等于9V 的正弦信号,用示波器观察无明显失真。
uo2 信号再经比较器后在1kΩ 负载上得到峰峰值为2V 的输出电压uo3。
电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供给。
不得使用额外电源和其它型号运算放大器。
要求预留ui1、ui2、uo1、uo2 和uo3 的测试端子。
二、设计方案1、三角波发生器由于用方波发生器产生方波,再经过积分电路电路产生三角波需要运用两个运算放大器,而LM324只有四个运算放大器,每个电路运用一个,所以只能用一个运算放大器产生三角波。
同时由于器件不提供稳压二极管,所以电阻电容的参数必须设计合理,用直流电压源代替稳压管。
对方波放生电路进行分析发现,如果将输出端改接运放的负输入端,出来的波形近似为三角波。
电路仿真如下图所示:2、 加法器由于加法器输出11210o i i u u u += ,根据《模拟电子技术》书上容采用求和电路,电路如下所示:3、 滤波器由于正弦波信号1i u 的频率为500Hz ,三角波1o u 的频率为2KHz ,滤波器需要滤除u,所以采用二阶的有源低通滤波器。
集成运算放大器的线性应用实验

集成运算放大器的线性应用实验佘新平编写一、 实验目的1.了解集成运放的使用方法;2.熟悉集成运放的双电源和单电源供电方法;3.掌握集成运放构成各种运算电路的原理和测试方法。
二、 实验仪器及器件 1.双踪示波器; 2.直流稳压电源; 3.函数信号发生器;4.数字电路实验箱或实验电路板;5.数字万用表;6.集成电路芯片uA741 2块、瓷片电容0.01uF2个、电阻10k 10个、20k 5个、30k 2个、50k 2个、100k 2个、5.1k 1个、3.3k 1个、680k 1个,10k 电位器3个。
三、 预习要求1.熟悉集成电路芯片uA741的引脚图及功能; 2.掌握集成运放的工作特点;3.掌握构各种运算电路的形式及工作原理。
四、实验原理(1)集成运放简介集成电路运算放大器(简称集成运放或运放)是一个集成的高增益直接耦合放大器,通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电路。
集成运放uA741的电路符号及引脚图如图1所示。
图1 uA741电路符号及引脚图任何一个集成运放都有两个输入端,一个输出端以及正、负电源端,有的品种还有补偿端和调零端等。
(a )电源端:通常由正、负双电源供电,典型电源电压为±15V 、 ±12V 等。
如:uA741的7脚和4脚。
(b )输出端:只有一个输出端。
在输出端和地(正、负电源公共端)之间获得输出电压。
如:uA741的6脚。
最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制,一般比电源电压低1~2V ;输出电压的正负也受电源极性的限制;在允许输出电流条件下,负载变化时输出电压几乎不变。
这表明集成运放的输出电阻很小,带负载能力较强。
调零V - V + -V cc调零 +V cc NC V O(c )输入端:分别为同相输入端和反相输入端。
如:uA741的3脚和2脚。
输入端有两个参数需要注意:最大差模输入电压V id max 和最大共模输入电压V ic max。
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单电源供电集成运算放大器的电路及其应用文章包括以下四个部分一、单电源运放应用:基础知识二、单电源运放应用:基本电路三、单电源运算放大器电路应用:滤波四、单电源运算放大器的偏置与去耦电路设计大多数集成运算放大器电略部采用正、负对称的双电源供电,在只有一组电源的情况下,集成运算放大器也能正常工作。
图1所示为两种采用单电源供电的供电电路。
采用单电源对集成这算放大器供电的常用方法是,把集成运算放大器两输入端电位抬高(且通常抬高至电源电压的一半,即E+/2),抬高后的这个电位就相当于双电源供电时的“地”电位,因此在静态工作时,输出端的电位也将等于两输入端的静态电位,即E+/2。
图中,集成运算放大器两输入端抬高的电压由R4、R5对电源分压后产生,约等于E+ /2;C2为滤波电容;C1和C3分别为输入、输出隔直电容。
为了减小输入失调电流的影响,图1(a)中R1应等于R2与R4的并联值,图1(b)中R1应等于R2与R3的并联值。
图1(a)为反相输入方式,电路的交流放大倍数为R4/R3=100倍;图1(b)为同相输入方式,电路的交流放大倍数为R3/R2=10倍。
单电源运放应用图集(一):基础知识我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是这些应用都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。
在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。
1.1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC -,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。
这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。
但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。
在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。
绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。
一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。
输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。
单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。
正电源引脚接到VCC +,地或者VCC-引脚连接到GND。
将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom 之内。
有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。
这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。
需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。
(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。
另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。
出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail-To-Rail 的运放,这样就消除了丢失的动态范围。
需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail-To-Rail 的电压。
虽然器件被指明是轨至轨(Rail-To-Rail)的,如果运放的输出或者输入不支持轨至轨,接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化,所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是轨至轨。
这样才能保证系统的功能不会退化,这是设计者的义务。
1. 2 虚地单电源工作的运放需要外部提供一个虚地,通常情况下,这个电压是VCC/2,图二的电路可以用来产生VCC/2的电压,但是他会降低系统的低频特性。
图二R1 和R2 是等值的,通过电源允许的消耗和允许的噪声来选择,电容C1 是一个低通滤波器,用来减少从电源上传来的噪声。
在有些应用中可以忽略缓冲运放。
在下文中,有一些电路的虚地必须要由两个电阻产生,但是其实这并不是完美的方法。
在这些例子中,电阻值都大于100K,当这种情况发生时,电路图中均有注明。
1. 3 交流耦合虚地是大于电源地的直流电平,这是一个小的、局部的地电平,这样就产生了一个电势问题:输入和输出电压一般都是参考电源地的,如果直接将信号源的输出接到运放的输入端,这将会产生不可接受的直流偏移。
如果发生这样的事情,运放将不能正确的响应输入电压,因为这将使信号超出运放允许的输入或者输出范围。
解决这个问题的方法将信号源和运放之间用交流耦合。
使用这种方法,输入和输出器件就都可以参考系统地,并且运放电路可以参考虚地。
当不止一个运放被使用时,如果碰到以下条件级间的耦合电容就不是一定要使用:第一级运放的参考地是虚地第二级运放的参考第也是虚地这两级运放的每一级都没有增益。
任何直流偏置在任何一级中都将被乘以增益,并且可能使得电路超出它的正常工作电压范围。
如果有任何疑问,装配一台有耦合电容的原型,然后每次取走其中的一个,观察电工作是否正常。
除非输入和输出都是参考虚地的,否则这里就必须要有耦合电容来隔离信号源和运放输入以及运放输出和负载。
一个好的解决办法是断开输入和输出,然后在所有运放的两个输入脚和运放的输出脚上检查直流电压。
所有的电压都必须非常接近虚地的电压,如果不是,前级的输出就就必须要用电容做隔离。
(或者电路有问题)1. 4 组合运放电路在一些应用中,组合运放可以用来节省成本和板上的空间,但是不可避免的引起相互之间的耦合,可以影响到滤波、直流偏置、噪声和其他电路特性。
设计者通常从独立的功能原型开始设计,比如放大、直流偏置、滤波等等。
在对每个单元模块进行校验后将他们联合起来。
除非特别说明,否则本文中的所有滤波器单元的增益都是1。
1. 5 选择电阻和电容的值每一个刚开始做模拟设计的人都想知道如何选择元件的参数。
电阻是应该用 1 欧的还是应该用1 兆欧的?一般的来说普通的应用中阻值在K 欧级到100K 欧级是比较合适的。
高速的应用中阻值在100 欧级到1K 欧级,但他们会增大电源的消耗。
便携设计中阻值在1 兆级到10 兆欧级,但是他们将增大系统的噪声。
用来选择调整电路参数的电阻电容值的基本方程在每张图中都已经给出。
如果做滤波器,电阻的精度要选择1% E -96系列(参看附录A)。
一但电阻值的数量级确定了,选择标准的E-12系列电容。
用E-24系列电容用来做参数的调整,但是应该尽量不用。
用来做电路参数调整的电容不应该用5%的,应该用1%。
单电源运放应用图集(二):基本电路2.1 放大放大电路有两个基本类型:同相放大器和反相放大器。
他们的交流耦合版本如图三所示。
对于交流电路,反向的意思是相角被移动180度。
这种电路采用了耦合电容――Cin 。
Cin被用来阻止电路产生直流放大,这样电路就只会对交流产生放大作用。
如果在直流电路中,Cin被省略,那么就必须对直流放大进行计算。
在高频电路中,不要违反运放的带宽限制,这是非常重要的。
实际应用中,一级放大电路的增益通常是100倍(40dB),再高的放大倍数将引起电路的振荡,除非在布板的时候就非常注意。
如果要得到一个放大倍数比较的大放大器,用两个等增益的运放或者多个等增益运放比用一个运放的效果要好的多。
图三2.2 衰减传统的用运算放大器组成的反相衰减器如图四所示。
图四在电路中R2要小于R1。
这种方法是不被推荐的,因为很多运放是不适宜工作在放大倍数小于1倍的情况下。
正确的方法是用图五的电路。
图五在表一中的一套规格化的R3 的阻值可以用作产生不同等级的衰减。
对于表中没有的阻值,可以用以下的公式计算R3=(Vo/Vin)/(2-2(Vo/Vin))如果表中有值,按以下方法处理:为Rf和Rin在1K到100K之间选择一个值,该值作为基础值。
将Rin 除以二得到RinA 和RinB。
将基础值分别乘以1 或者2 就得到了Rf、Rin1 和Rin2,如图五中所示。
在表中给R3 选择一个合适的比例因子,然后将他乘以基础值。
比如,如果Rf是20K,RinA和RinB都是10K,那么用12.1K的电阻就可以得到-3dB的衰减。
表一图六中同相的衰减器可以用作电压衰减和同相缓冲器使用。
图六2.3 加法器图七是一个反相加法器,他是一个基本的音频混合器。
但是该电路的很少用于真正的音频混合器。
因为这会逼近运放的工作极限,实际上我们推荐用提高电源电压的办法来提高动态范围。
同相加法器是可以实现的,但是是不被推荐的。
因为信号源的阻抗将会影响电路的增益。
图七2.4 减法器就像加法器一样,图八是一个减法器。
一个通常的应用就是用于去除立体声磁带中的原唱而留下伴音(在录制时两通道中的原唱电平是一样的,但是伴音是略有不同的)。
图八2.5 模拟电感图九的电路是一个对电容进行反向操作的电路,它用来模拟电感。
电感会抵制电流的变化,所以当一个直流电平加到电感上时电流的上升是一个缓慢的过程,并且电感中电阻上的压降就显得尤为重要。
图九电感会更加容易的让低频通过它,它的特性正好和电容相反,一个理想的电感是没有电阻的,它可以让直流电没有任何限制的通过,对频率是无穷大的信号有无穷大的阻抗。
如果直流电压突然通过电阻R1 加到运放的反相输入端上的时候,运放的输出将不会有任何的变化,因为这个电压同过电容C1 也同样加到了正相输出端上,运放的输出端表现出了很高的阻抗,就像一个真正的电感一样。
随着电容C1 不断的通过电阻R2 进行充电,R2上电压不断下降,运放通过电阻R1汲取电流。
随着电容不断的充电,最后运放的两个输入脚和输出脚上的电压最终趋向于虚地(Vcc/2)。
当电容C1 完全被充满时,电阻R1 限制了流过的电流,这就表现出一个串连在电感中电阻。
这个串连的电阻就限制了电感的Q 值。
真正电感的直流电阻一般会比模拟的电感小的多。
这有一些模拟电感的限制:电感的一段连接在虚地上;模拟电感的Q值无法做的很高,取决于串连的电阻R1;模拟电感并不像真正的电感一样可以储存能量,真正的电感由于磁场的作用可以引起很高的反相尖峰电压,但是模拟电感的电压受限于运放输出电压的摆幅,所以响应的脉冲受限于电压的摆幅。
2.6 仪用放大器仪用放大器用于需要对小电平信号直流信号进行放大的场合,他是由减法器拓扑而来的。
仪用放大器利用了同相输入端高阻抗的优势。
基本的仪用放大器如图十所示。
图十这个电路是基本的仪用放大电路,其他的仪用放大器也如图中所示,这里的输入端也使用了单电源供电。
这个电路实际上是一个单电源的应变仪。
这个电路的缺点是需要完全相等的电阻,否则这个电路的共模抑制比将会很低。