PDF《AN1747》

88 dB,TL082 上 的约为

100 dB.在设计为提供

20 dB 闭环增益的电路 中,如果使用 PSRR 为80 dB 的PIC16F,那么对于电 源的每个

100 mV 纹波, 将允许在输出端叠加 0.1 mV 的 电源纹波. 到现在为止,我们讨论的都是在选择运放或设计基于运 放的电路时需要注意的一些关键参数.下表中列出了所 有这些参数及其正常工作范围. 如需进一步了解具体运放的详细信息,请参见Microchip 网站上提供的相应器件数据手册. AN1747 DS00001747A_CN 第4页?2016 Microchip Technology Inc. (表中信息源自 PIC16(L)F1782/3 数据手册 (DS41579D_CN)和MCP601/1R/2/3/4 数据手册 (DS21314F_CN) 、TL082 Texas Instrument 数据手册 和ST 数据手册) . PIC16(L)F

1782、MCP602 和TL082 间的对比 直流和交流特性 标准工作条件 (除非另外声明) :器件 VDD、温度 25°C 和高功耗模式 PIC16(L)F1782/3 (VDD = 3V) MCP602 (VDD = 5.5V) TL082 (VDD = 15V) 符号 参数 最小值 典型值 最大值 最小值 典型值 最大值 最小值 典型值 最大值 单位 GBWP 增益带宽积 ―

2 ― ― 2.8 ― ―

4 ― MHz PM 相位裕度 ―

40 ― ―

50 ― ―

45 ― 度SR 压摆率 ―

3 ― ― 2.3 ―

8 13 ― V/?s OFF 偏移量 ― ±3 ±9 -2 ±0.7 +2 ― ±5 ±15 mV CMRR 共模抑制比

55 70 ―

75 90 ―

70 100 ― dB AOL 开环增益 ―

90 ―

100 115 ― ― ― ― dB VICM 输入共模电压

0 ― VDD VSS - 0.3 ― VDD - 1.2 ±

11 +15 -12 ― V PSRR 电源抑制比 ―

80 ―

80 88 ―

70 100 ― dB ― 运放引脚 输出电流 ― ― ±100* ― ― ±22 ― ― ±20 mA * 请注意不能超出最大电流值,因为电路中未提供片上短路保护功能. ?

2016 Microchip Technology Inc. DS00001747A_CN 第5页AN1747 信号处理中的运放 考虑设计一个通过输入端的方波生成正弦波输出的系 统. 如果方波的基频约为

200 Hz, 那么我们的目标是生 成一个具有相同频率的正弦波.观察方波的频谱可以发 现, 除了基频信号外, 还有很多奇怪的频率信号. 因此, 可以考虑设计一个采用 Sallen Key 配置的低通滤波器, 如图

2 所示. 图2: 运放在低通滤波器中的应用 如图

3 所示,如果选择截止频率约为

250 Hz 的滤波 器,较高阶频率处的信号将被大幅削弱,其对输出的影 响也可忽略不计. 图3: 基于运放的 LPF 的输出波形和频率响应 - + OPA Vi Vo - + OPB g 注: 黄色 - 输入方波;

蓝色 - LPF 输出;

紫色 - 输出频谱 AN1747 DS00001747A_CN 第6页?2016 Microchip Technology Inc. 通常,在设计低频传感器时,生成低频信号是非常重要 的.传感器通常采用一种叫做 相关性 的技术来检测 是否存在低频信号.请参见应用笔记 AN1523 Sine Wave Generation Using Numerically Controlled Oscillator Module , 文中对此技术进行了详细的说明. 待测试或检测的信号与参考低频信号相关.参考低频信 号可通过上面所述的技术生成. 可能需要低频生成或检测的应用包括: ? 岩土工程和管道泄漏检测系统中的低频传感器 ? 对电器中的热点定位、低频辐射进行严格低频检测 ? 地震波检测――频率范围通常为

1 Hz 到数十 Hz ? 在发生火灾或其他危险时唤醒用户的通知设备电路 (Notification Appliance Circuits,NAC)――该情况 下在用户有重度听力障碍时,低频音为首选 ? 用于发动机燃烧和湍流检测应用的低频和低阻抗压 力传感器 内部运放与外部运放的性能比较 针对如上所述的信号处理应用,尝试对使用PIC16F1783 内部运放和 MCP602 等独立 Microchip 运 放的低通滤波器性能进行比较. 首先,考虑采用两个 MCP602 运放设计的二阶 Sallen Key 低通滤波器. 上述二阶 Sallen Key 低通滤波器的简 化框图如图