PDF《单电源运放图集》

4 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

5 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(参看文档《Op Amps for Everyone》 ) . 图十中的电路可以简单的去掉三个电阻,就像图十一中的电路. 图十一 这个电路的增益非常好计算. 但是这个电路也有一个缺点: 那就是电路中的两个电阻必 须一起更换,而且他们必须是等值的.另外还有一个缺点,第一级的运放没有产生任何有用 的增益. 另外用两个运放也可以组成仪用放大器,就像图十二所示. 图十二 但是这个仪用放大器是不被推荐的, 因为第一个运放的放大倍数小于一, 所以他可能是 不稳定的,而且 Vin-上的信号要花费比 Vin+上的信号更多的时间才能到达输出端. 滤波电路 这节非常深入的介绍了用运放组成的有源滤波器. 在很多情况中, 为了阻挡由于虚地引 起的直流电平,在运放的输入端串入了电容.这个电容实际上是一个高通滤波器,在某种意 义上说, 像这样的单电源运放电路都有这样的电容. 设计者必须确定这个电容的容量必须要 比电路中的其他电容器的容量大