运放共模输入范围
集成运算放大器的主要参数
集成运算放大器的主要参数1.开环差模电压增益Auo运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。
Auo愈高,所构成的运算电路越稳定,运算精度也越高。
一般运放的Aud在60~120dB之间。
2.差模输入电阻Rid是指输入差模信号时运放的输入电阻。
Rid越大,对信号源的影响越小,运放的输入电阻Rid一般都在几百千欧以上。
3.共模抑制比KCMRR :是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,常用分贝数来表示。
不同功能的运放,KCMRR也不相同,有的在60~70dB之间,有的高达180dB。
KCMRR越大,对共模干扰抑制力量越强。
4.最大共模输入电压Uicmax :是指在保证运放正常工作条件下,运放所能承受的最大共模输入电压。
共模电压超过此值时,输入差分对管的工作点进入非线性区,放大器失去共模抑制力量,共模抑制比显著下降。
最大共模输入电压Uicmax定义为,标称电源电压下将运放接成电压跟随器时,使输出电压产生1%跟随误差的共模输入电压值;或定义为下降6dB时所加的共模输入电压值。
5.最大差模输入电压Uidmax :是指运放两输入端能承受的最大差模输入电压。
超过此电压,运放输入级对管将进入非线性区,而使运放的性能显著恶化,甚至造成损坏。
6.开环带宽BW :又称-3dB带宽,是指运算放大器的差模电压放大倍数Aud在高频段下降3dB所对应的频率fH。
7.单位增益带宽BWG:是指信号频率增加,使Aud下降到1时所对应的频率fT,即Aud为0dB时的信号频率fT。
它是集成运放的重要参数。
741型运放的fT=7Hz,是比较低的。
8.输入失调电压:是指为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压。
实际上是指输入电压为零时,将输出电压除以电压放大倍数,折算到输入端的数值称为输入失调电压,即UIO的大小反应了运放的对称程度和电位协作状况。
UIO越小越好,其量级在2mV-20mV之间,超低失调和低漂移运放的UIO一般在1μV-20μV之间。
轨至轨运放的介绍
轨至轨(rail to rail)概念(2009-11-25 09:14:28)转载▼分类:电子标签:杂谈从输入来说, 其共模输入电压范围可以从负电源到正电源电压; 从输出来看, 其输出电压范围可以从负电源到正电源电压。
Rail to Rail翻译成汉语即“轨到轨”,指器件的输入输出电压范围可以达到电源电压。
传统的模拟集成器件,如运放、A/D、D/A等,其模拟引脚的电压范围一般都达不到电源电压,以运放为例,电源为+/-15V的运放,为确保性能(首先是不损坏,其次是不反相,最后是足够的共模抑制比),输入范围一般不要超过+/-10V,常温下也不要超过+/-12V;输出范围,负载RL>10kohm时一般只有+/-11V,小负载电阻(600ohm)时只能保证+/-10V。
这对器件的应用带来很多不便。
Rail-to-Rail的器件,一般都是低压器件(+/-5V 或 single +5V),输入输出电压都能达到电源(输入甚至可以超过)。
其原理上的秘诀便在于电流模+NPN/PNP互补输入结构。
rail-to-rail器件的某些设计思想,对我们自己设计电路也可以提供一些有益的思路。
“轨到轨(rail-to-rail)”的特性即:它的输入或输出电压幅度即使达到电源电压的上下限,此时放大器也不会像常规运放那样发生饱和与翻转。
例如,在+5V单电源供电的条件下,即使输入、输出信号的幅值低到接近0V,或高至接近5V,信号也不会发生截止或饱和失真,从而大大增加了放大器的动态范围。
这在低电源供电的电路中尤其具有实际意义。
TLC2274(轨到轨)与OP07(非轨到轨)的输入输出范围如表2(厂家给出)及图2(实际测定)。
可以看到,TLC2274的动态范围可达4.8V,而OP07(及其它非轨到轨特性的运放)的动态范围仅3V左右。
轨至轨(rail to rail) 运放有一类特殊的放大器具有非常低的端边占用电压(headroom)要求,称之谓输出摆幅与供电电压相同(轨至轨rail to rail)放大器。
运算放大器:输入和输出限制
●大家好,欢迎来到TI Precision Labs(德州仪器高精度实验室)。
本次视频将介绍运算放大器的Input&Output Limitations,即输入和输出限制。
我们将会探讨运放的Common-mode input voltage(共模输入电压),input and output voltage swinglimitations(输入和输出电压摆幅限制)。
通过本节视频,你将学会判定电路误差是由哪些限制引起的。
●Hello,and welcome to the TI Precision Labs discussing op amp input and outputlimitations.In this video we’ll discuss op amp common-mode input voltage,input and output voltage swing limitations,and show how to determine the source ofcircuit errors caused by these limitations.●首先,我们来看一个简单的non-inverting buffer circuit(同相缓冲电路),也就是电压跟随器。
同相输入端输入的是一个三角波信号,幅度从-1.5V到+1.5V。
正常情况下,输出端将会得到一个一模一样的信号。
但实际上由于某些原因,这个运放的输出不可能超过1V。
这种非线性就叫做clipping(“削波”)。
●是什么引起了这种“削波”现象呢?稍后我们会回答这个问题,现在我们先要明确一些术语的定义。
●Lets start by considering this simple non-inverting buffer circuit.An triangle-waveinput signal of+/-1.5V is applied to the non-inverting input,and one might expect the output to look exactly the same.For some reason,the op amp output does not increase past+1V.This type of nonlinearity is called“clipping.”●What is causing this clipping behavior?We’ll answer this question later in thepresentation,but first let’s define some terms that are necessary to properlyunderstand this issue.●Common mode voltage(共模电压)是指放大器两个输入端的平均电压。
怎样选择运放
器件选型:怎样选择运放
选择运放,在选择便宜又方便买到的基础上,还需要具体需要关注以下几个参数:1、电源电压范围(VCC)
首先,确认运放的电源电压范围,以及是单电源供电,还是双电源供电。
比如,LM358既可以双电源供电,也支持单电源供电。
2、共模输入信号范围(V icm)
所有运放对输入信号的电压都有一个承受范围。
共模输入信号范围指的是输入运放反相输入端或者同相输入端信号的电压限制,若输入信号超过这个范围,运放的输出将产生截止或者其他失真。
比如,当LM358供电+V=30V时,输入到任何一个输入端的信号幅度不能超过30V-1.5V=28.5V。
3、开环增益(A ol)
开环增益是指运放的内部电压增益,等于输出电压与输入电压的比值。
开环增益在运放设计时就已经确定的,一般都可达106(120dB)。
在运放的技术手册中通常以大信号电压增益(A vd),比如LM324的
A vd=100V/mv=105(倍)=100dB。
4、共模抑制比(CMRR)
共模抑制比描述运放抑制共模信号的能力。
共模抑制比越大说明运放的质量越好。
理想的运放共模抑制比为无穷大,共模信号输入到反相输入端或者同相输入端时,输出为0。
但实际当中,共模抑制比不可能无穷大,如LM324的CMRR=80dB,LM358的CMRR=85dB等。
5、转换速率(SR)
转换速率指当输入信号出现一个跳变时,运放输出对这个跳变的响应速度。
运放 共模输入电阻
运放共模输入电阻
运放的共模输入电阻(Ric)定义为运放两个输入端并联时对地的电阻。
对于晶体管作输入级的集成运放来说,Ric通常比差模输入电阻(Rid)高两个数量级左右。
然而,当采用场效应管作为输入级时,共模输入电阻Ric和差模输入电阻Rid的数值相当。
共模输入电阻是衡量运放对共模信号的抑制能力的一个重要参数。
在实际运放中,输入电阻存在一个有限值,并且随着运放内部电路参数的变化而发生变化。
共模输入电阻的理论值在没有输入电流的情况下应为无限大,但实际上由于运放内部电路的非理想性,其值总是有限的。
需要注意的是,共模输入电阻与差模输入电阻的计算方法不同。
差模输入电阻是在差模输入信号下测得的输入电阻,而共模输入电阻则是在共模输入信号下测得的输入电阻。
因此,在设计和分析运放电路时,需要分别考虑这两种输入电阻的影响。
此外,共模抑制比(CMRR)也是衡量运放对共模信号抑制能力的一个重要参数。
CMRR定义为差模电压增益与共模电压增益之比,通常用分贝数来表示。
CMRR的值越大,说明运放对共模信号的抑制能力越强。
高质量的运放通常具有较高的CMRR值,可以达到160分
贝以上。
以上信息仅供参考,如有需要,建议咨询专业技术人员。
运放主要参数说明
运算放大器主要参数有哪些?1.共模输入电阻(RINCM)该参数表示运算放大器工作在线性区时,输入共模电压范围与该范围内偏置电流的变化量之比。
2.直流共模抑制(CMRDC)该参数用于衡量运算放大器对作用在两个输入端的相同直流信号的抑制能力。
3.交流共模抑制(CMRAC)CMRAC用于衡量运算放大器对作用在两个输入端的相同交流信号的抑制能力,是差模开环增益除以共模开环增益的函数。
4.增益带宽积(GBW)增益带宽积AOL * ƒ是一个常量,定义在开环增益随频率变化的特性曲线中以-20dB/十倍频程滚降的区域。
5.输入偏置电流(IB)该参数指运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流。
6.输入偏置电流温漂(TCIB)该参数代表输入偏置电流在温度变化时产生的变化量。
TCIB通常以pA/°C为单位表示。
7.输入失调电流(IOS)该参数是指流入两个输入端的电流之差。
8.输入失调电流温漂(TCIOS)该参数代表输入失调电流在温度变化时产生的变化量。
TCIOS通常以pA/°C为单位表示。
9.差模输入电阻(RIN)该参数表示输入电压的变化量与相应的输入电流变化量之比,电压的变化导致电流的变化。
在一个输入端测量时,另一输入端接固定的共模电压。
10.输出阻抗(ZO)该参数是指运算放大器工作在线性区时,输出端的内部等效小信号阻抗。
11.输出电压摆幅(VO)该参数是指输出信号不发生箝位的条件下能够达到的最大电压摆幅的峰峰值,VO一般定义在特定的负载电阻和电源电压下。
12.功耗(Pd)表示器件在给定电源电压下所消耗的静态功率,Pd通常定义在空载情况下。
13.电源抑制比(PSRR)该参数用来衡量在电源电压变化时运算放大器保持其输出不变的能力,PSRR通常用电源电压变化时所导致的输入失调电压的变化量表示。
14.转换速率/压摆率(Slew Rate/简称SR)该参数是指输出电压的变化量与发生这个变化所需时间之比的最大值。
运放中的那些坑——第一篇
运放中的那些坑——第一篇
1、运放十坑之一——轨到轨
运放输出电压到不了电源轨的这种明坑踩了后,我选择了轨到轨的运放,哈哈,这样运放终于可以输出到电源轨了。
高兴的背后是一个隐蔽大坑等着我:
看看我常用的某公司对轨到轨运放产品的介绍:“高速(>50MHz)轨到轨运算放大器支持以更低的电源电压、更接近供电轨的摆幅和更宽的动态范围工作。
”看到没有:
“以更低的电源电压、更接近供电轨的摆幅和更宽的动态范围工作。
”
“更接近供电轨的摆幅”
“更接近”
“接近”。
看一个轨到轨运放的手册:
输出电压的确是到不了电源的5V,why?
运放的输出级可以简化为下面这种的结构形式:
由于MOS管有导通电阻,当流过电流时,导致了电压降,因此,当负载越大时,导通压降越大,输出电压越不能达到轨。
所以说,轨到轨运放不是完全的可以使输出到达电源值,要使用的时候,还需要看负载和温度(影响导通电阻阻值)的关系来决定输出能达到多大电压。
2、运放十坑之二——不可忽略的输入偏置电流。
运放的共模输入范围
运放的共模输入范围什么是运放?运放(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种重要的电子器件,广泛应用于各种电路中。
它是一种高增益、差分输入、单端输出的电压放大器。
运放具有很多优点,例如高增益、输入阻抗高、输出阻抗低等。
它可以通过负反馈来实现各种功能,如放大、滤波、积分、微分等。
在现代电子技术中,运放被广泛应用于信号处理、控制系统以及模拟计算等领域。
共模输入范围的定义在理想情况下,运放的共模输入范围(Common Mode Input Range,简称CMIR)是指在没有出现失真或截止的情况下可以施加到运放两个输入端之间的共模电压范围。
共模电压是指将相同电压施加到运放两个输入端之间时所得到的输出电压。
共模输入范围则是指这个共模电压可以取值的范围。
共模输入范围的影响因素1.供电电源:运放工作时需要外部供电,在正常工作情况下,供电电源的电压应在规定范围内。
2.工作温度:运放的共模输入范围受到工作温度的影响。
通常情况下,运放的共模输入范围会随着温度的升高而减小。
3.运放内部结构:运放的内部电路结构会影响其共模输入范围。
不同结构、不同工艺制造的运放可能会有不同的共模输入范围。
4.输入级偏置电流:运放输入级的偏置电流也会对其共模输入范围产生影响。
较大的偏置电流可能导致共模输入范围减小。
共模输入范围的测量方法为了确定运放的共模输入范围,可以使用实验测量方法。
下面是一种常用的测量方法:1.搭建测试电路:将一个可调电压源与一个稳压源连接,并将其输出分别接到运放的两个输入端上。
同时,将运放输出端接到示波器上,以观察输出波形。
2.调节可调电压源:逐渐调节可调电压源,改变两个输入端之间施加的共模电压。
3.观察输出波形:通过示波器观察输出波形的变化。
当共模电压超出运放的共模输入范围时,输出波形将出现失真或截止现象。
4.记录结果:记录下共模电压达到失真或截止的范围,即为运放的共模输入范围。
共模输入范围的应用共模输入范围是运放设计和应用中一个重要的参数。
运放参数
运放参数电源抑制比输入失调电压k SVR(PSRR)是指运放的电源变化时对输出的影响。
被定义为电源电压的改变量与由此引起的输入失调电压改变量之比的绝对值。
同共模电压一样,会影响输入端差分对的偏置点,造成失调电压改变,从而影响输出电压。
对于双电源k SVR=正负电源变化量/失调电压变化。
电源的变化是指正负电源对地的改变。
对于单电源k SVR=电源变化量/失调电压变化。
由于电源抑制比与共模抑制比的产生机理相同,因此,在datasheet中也被归为直流参数。
随着频率的增加下降。
开关电源产生的噪声频率从50kHz到500kHz,甚至更高。
在高频下,PSRR基本为0,因此要采取合适的旁路措施。
共模抑制比CMRR共模抑制比定义为差分电压放大倍数与共模电压放大倍数之比。
理想情况下,共模抑制比为无穷大。
共模输入电压会影响到输入差分对的偏置点。
由于输入电路内部固有的不匹配,偏置点的改变会引起失调电压改变,进而引起输出电压改变。
其实际的计算方法是失调电压变化量比共模电压变化量。
在datasheet中该参数一般为直流参数,随着频率的增加而降低。
一般50Hz或60Hz的AC噪声是共模干扰电压源。
设计时务必要注意,防止CMRR不会因其他的电路元件而降低。
采用大电阻电路时,易受到共模噪声的干扰,可以成比例的降低电阻或成比例的增大电容,保持电路响应不变。
输出阻抗通常在不同的datasheet中,输出阻抗的测量是在两种不同的条件下:(1)闭环条件下;(2)开环条件下。
但是它们都是Z o。
它是一个与频率有关的小信号阻抗,一般值在50欧到200欧之间。
共射极和共源级构成的输出轨到轨运放的输出阻抗一般比设计跟随电路的输出阻抗大。
当采用输出轨到轨运放时来驱动重载时(阻抗值低),输出阻抗在设计中要考虑。
如果电阻是阻性的,输出阻抗限制了输出电压接近于电源电压。
如果是容性负载,会产生相移。
上图显示的即为阻性负载和容性负载的情况。
假设输出阻抗为阻性。
运放共模输入范围 -回复
运放共模输入范围-回复运放(Operational Amplifier)是一种重要的电子元件,广泛应用于模拟电路中。
它的输入端包括非反相输入端(+)和反相输入端(-),而共模输入范围则是指输入电压相对于地的范围。
在本文中,我将详细解释运放共模输入范围的概念、作用和相关知识。
首先,我们来了解一下运放的基本构造和工作原理。
运放是一种增益很高的差分放大器,由输入级、中间级和输出级组成。
它的增益非常大,在理想情况下可以达到无穷大。
运放有两个主要的特性,即共模增益和差模增益。
共模增益是指运放对于非差分输入信号的增益,差模增益是指运放对于差分输入信号的增益。
共模输入范围是指运放能够正常工作的非差分输入电压范围。
在这个范围内,运放能够正确放大输入信号并提供所需的输出信号。
而超出这个范围,则可能导致运放失真或不稳定。
共模输入范围通常由运放的供电电压和内部电路的设计决定。
共模输入范围分为正共模输入范围和负共模输入范围。
正共模输入范围是指非反相输入端相对于地的最大电压值,负共模输入范围是指反相输入端相对于地的最小电压值。
这两个范围之间的电压差称为共模范围。
那么,运放的共模输入范围具体与什么因素有关呢?首先,供电电压是决定共模输入范围的重要因素之一。
通常情况下,运放的共模输入范围与供电电压之间存在一定的关系。
当供电电压较低时,共模输入范围可能较小;而当供电电压较高时,共模输入范围可能较大。
此外,运放的内部电路设计也会对共模输入范围产生影响。
不同的运放芯片或模块具有不同的设计参数,从而导致共模输入范围的差异。
一般来说,较新的运放芯片设计更为先进,共模输入范围更大。
还有一些其他因素也可能影响运放的共模输入范围,例如温度变化、运放的工作模式等。
在实际应用中,设计者需要考虑这些因素,并根据具体情况选用合适的运放芯片或采取相应的措施来保证系统的正常运作。
总结一下,运放共模输入范围是指运放能够正常工作的非差分输入电压范围。
它受到供电电压、运放内部电路设计以及其他因素的影响。
运放差模电压和共模电压
运放差模电压和共模电压最近一直对运放的共模电压和差模电压有些搞不清楚,网上搜了搜,摘录一些经典!共模信号和差模信号是指差动放大器双端输入时的输入信号。
共模信号:双端输入时,两个信号相同。
差模信号:双端输入时,两个信号的相位相差180度。
任何两个信号都可以分解为共模信号和差模信号。
设两路的输入信号分别为:A,B.m,n分别为输入信号A,B的共模信号成分和差模信号成分。
输入信号A,B可分别表示为:A=m+n;B=m-n则输入信号A,B可以看成一个共模信号m和差模信号n的合成。
其中m=(A+B)/2;n=(A-B)/2。
差动放大器将两个信号作差,作为输出信号。
则输出的信号为A-B,与原先两个信号中的共模信号和差模信号比较,可以发现:共模信号m=(A+B)/2不见了,而差模信号n=(A-B)/2得到两倍的放大。
这就是差模放大器的工作原理。
我们需要的是整个有意义的"输入信号",要把两个输入端看作"整体"。
就像初中时平面坐标需要用x,y两个数表示,而到了高中或大学就只要用一个"数"v,但这个v是由x,y两个数构成的"向量"…而共模、差模正是"输入信号"整体的属性,差分输入可以表示为vi=(vi+,vi-)也可以表示为vi=(vic,vid)c表示共模,d表示差模。
两种描述是完全等价的。
只不过换了一个认识角度,就像几何学里的坐标变换,同一个点在不同坐标系中的坐标值不同,但始终是同一个点。
运放的共模输入范围:器件(运放、仪放…)保持正常放大功能(保持一定共模抑制比CMRR)条件下允许的共模信号的范围。
显然,不存在"某一端"上的共模电压的问题。
但"某一端"也一样存在输入电压范围问题。
而且这个范围等于共模输入电压范围。
道理很简单:运放正常工作时两输入端是虚短的,单端输入电压范围与共模输入电压范围几乎是一回事。
运放输入共模电压范围
运放输入共模电压范围运放(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是一种广泛应用于电子电路中的集成电路器件。
它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点,在模拟电路和信号处理中起着重要的作用。
在使用运放时,我们需要了解运放的共模电压范围。
共模电压是指运放的两个输入端之间的电压差。
在理想情况下,当运放的两个输入端之间的电压差为零时,即为共模电压。
然而,在实际应用中,由于电路的非理想性,共模电压往往会引入一些误差。
因此,了解运放的共模电压范围对于电路的设计和性能评估非常重要。
运放的共模电压范围通常由两个参数来描述:共模输入电压范围(Common Mode Input Voltage Range,简称CMIR)和共模输入电压范围(Common Mode Output Voltage Range,简称CMOR)。
共模输入电压范围是指在这个范围内,运放的输入电压可以保持在一定的精度内。
一般来说,运放的共模输入电压范围是在供电电压范围内的一个窄带。
超出这个范围的输入电压,运放的输出将会出现不确定的情况,可能会失去线性的特性。
因此,在设计电路时,我们需要确保输入信号的共模电压在运放的共模输入电压范围内。
共模输出电压范围是指在这个范围内,运放的输出电压可以保持在一定的精度内。
一般来说,运放的共模输出电压范围是在供电电压范围内的一个窄带。
超出这个范围的输出电压,运放的输出将会失真或无法正常工作。
因此,在设计电路时,我们需要确保运放的输出电压在共模输出电压范围内。
为了满足不同应用的需求,运放的共模电压范围有不同的规格。
在选择运放时,我们需要根据具体的应用要求来选择适合的运放器件。
常见的运放器件都会在其规格书中标明共模电压范围的数值。
除了直接选择运放器件外,我们还可以通过其他电路设计来扩大运放的共模电压范围。
例如,使用差分放大器电路可以将输入信号的共模电压转换成差模信号,从而提高运放的工作范围。
此外,还可以使用运放的输入和输出保护电路来限制共模电压的范围,保护运放免受不正常的输入或输出信号的干扰。
共模输入输出电压
六、共模输入输出电压范围测试
1、共模输入电压范围
共模输入范围是值运放正常工作时输入电压的范围,如输入电压过高或者过低,会造成运放电路的不同的MOS管进如线性区,从而使电路不能正常的工作。
图4.6.1 共模输入电压激励
采用闭环的方式,来测量共模输入电压范围的比开环来说更好用,而仿真是通过对运放采用单位增益结构来实现。
仿真采用直流DC的仿真,我们将V2当作电压自变量,在输入激励的作用下,做输出电压进行扫面。
图4.6.2 共模电压输入范围
从图中可以看出,在闭环的条件下,从输出的电压图形开对应运放的额征程工作,可以
得到共模输入电压的范围在0---2.7V。
2、共模输出电压范围
输出范围是指在输入的激励下,运放正常工作,输出电压可以达到的摆幅。
图4.6.3 共模输出电压激励图
在图4.6.1 中测试电路的结构为单位增益的结果,输出的转移曲线会受到输入电压的影响,为了减小这种影响,采用上图是增益增大十倍的结构。
同样进行直流的DC的仿真,以V1为电压自变量,对输出电压进行输出的扫描,就得到下图的输出波形
图4.6.4 共模输出电压范围
在上图中,输出电压为一条反向斜率的直线,这就是输出电压的摆幅为0-3V 左右。
说明此运放的共模输入输出电压在数值是基本相等。
运放的共模输入输出电压设置
运放的共模输入/输出电压设置运放是电工经常用到的元器件,在选择一个运放的时候,就要关注电压参数。
从运放的datasheet中首先看到的就是输入电压范围,这个很好理解,就是运放电源电压的使用条件。
但是仅仅理解这个电压,就能正确使用运放吗?显然不是的,还需要关注运放的共模输入电压范围:最近看到论坛有聊到运放共模输入电压,也聊聊我的一些认识。
这个共模输入电压没有选择好,输出就达不到理想的设计输出效果。
运放输入共模电压的限制主要是运放内部第一级的差分输入级晶体管要工作的饱和区的限制。
运放是同相输入还是反相输入的接入,都会导致运放的共模电压的不同。
一般对运放共模输入电压有如下定义:下面两个示意图反应了共模输入电压在不同电路是不同的,对于反相输入的运放电路,共模输入电压是定值,基本就是GND电压,为0.对于同相输入运放电路,共模输入电压随输入电压变化而变化的。
如果电路的共模电压超过了datasheet中规定的限值,输出会是什么样子了。
下面通过仿真电路来看下,当共模输入电压不满足要求,输出是什么样的。
首先以OPA140为例,当输入电源电压是5V的时候,根据datasheet得到其输入共模电压范围在0.2V到4.8V之间,并不是一个轨对轨的运放。
使用OPA140搭建一个跟随器,双电源供电。
当输入信号是一个±5V的信号,按照理想运放分析的话。
输出信号应该±5V的信号。
但是公国TINA进行仿真分析,发现输出信号在2.3V被cliping。
这是没有完全跟随理想运放的特性,就是受到输入共模电压的限制。
所以在设计运放的时候要重点关注选择的运放输入共模电压是不是合理,由于共模输入电压是和电源电压有关系,所以在选择了电源电压的时候,共模输入电压的范围也大致确定了,但是仿真数据是做一个参考,实际输出电压范围还是要以实际电路测试中的结果为准,就是为了避免输出电压在阈值范围附近,仿真模型不能完全反应出实际电路的特性,毕竟实际电路高低温,高湿环境下造成运放参数偏移,这些通过仿真模型是得不到的。
运放的差分,共模详解看输入端:
OP 2 !OP AMP G 3运放的差分,共模详解标准:现假设运放两端的输入信号分别为V1,V2,则在运放看来信号施加形式为 Vcom=1/2(V1+V2); Vdif=1/2(V1-V2);左图表示了运放摄取信号的形式,其中V3=—V4=Vdif=1/2(V1-V2); V5= Vcom=1/2(V1+V2);运放由差分电路演变而来,归根为差分电路。
在差分电路中共四种接法:(1)双端输入、双端输出(2)双端输入、单端输出 (3)单端输入、单端输出 (4)单端输入、双端输出看输入端:(1)双端输入:等效为:OP 1 !OP AMPOP1 !OP AMP此时共模成分为零,即使运放共模抑制能力不强,但是电路的共模抑制能力理论上为无穷大,但是由于运放自身的不对称及温度的变化等会导致共模抑制能力减弱。
(2)单端输入:等效为:其输入端有1/2的共模信号,要求运放有很高的共模抑制能力。
看输出端:(1)双端输出:在双端输出中即使有共模成分输入也会在输出端被抑制V o=(V1+Vchang )-(V2+Vchang) =V1-V2。
(2)单端输出若加入共模信号得但是输出不能将共模成分引起的输出变化抵消! V o=V1+Vchange ;共模的抑制在于负反馈电阻Re 的反馈作用,可以适当那个提高Re 来提高共模抑制能力OP1 !OPAMP对集成运放:(1) 一般的运放为支持双端输入,单端输出的。
共模抑制能力强弱主要看:<1>所用运放的共模抑制能力;<2>我们的使用方式:同相放大接法,反向接法;反相接法:反相接法中B 端的电位为0由运放的虚短性质可得A 端的也近似为零,所以共模成分近似为零,差模成分近似为零(因为运放的开环放大能力无穷大所以可以实现放大功能)。
同相接法:同相接法中信号由B 端输入即运放的同相端,由虚短得A 端的信号也近似为Vi ,所以共模成分近似为Vi ,差模成分同样近似为0(放大功能的实现在于运放的放大倍数为无穷大)。
运算放大器:输入和输出限制
●大家好,欢迎来到TI Precision Labs(德州仪器高精度实验室)。
本次视频将介绍运算放大器的Input&Output Limitations,即输入和输出限制。
我们将会探讨运放的Common-mode input voltage(共模输入电压),input and output voltage swinglimitations(输入和输出电压摆幅限制)。
通过本节视频,你将学会判定电路误差是由哪些限制引起的。
●Hello,and welcome to the TI Precision Labs discussing op amp input and outputlimitations.In this video we’ll discuss op amp common-mode input voltage,input and output voltage swing limitations,and show how to determine the source ofcircuit errors caused by these limitations.●首先,我们来看一个简单的non-inverting buffer circuit(同相缓冲电路),也就是电压跟随器。
同相输入端输入的是一个三角波信号,幅度从-1.5V到+1.5V。
正常情况下,输出端将会得到一个一模一样的信号。
但实际上由于某些原因,这个运放的输出不可能超过1V。
这种非线性就叫做clipping(“削波”)。
●是什么引起了这种“削波”现象呢?稍后我们会回答这个问题,现在我们先要明确一些术语的定义。
●Lets start by considering this simple non-inverting buffer circuit.An triangle-waveinput signal of+/-1.5V is applied to the non-inverting input,and one might expect the output to look exactly the same.For some reason,the op amp output does not increase past+1V.This type of nonlinearity is called“clipping.”●What is causing this clipping behavior?We’ll answer this question later in thepresentation,but first let’s define some terms that are necessary to properlyunderstand this issue.●Common mode voltage(共模电压)是指放大器两个输入端的平均电压。
共模200v的运放
共模200v的运放
共模电压(Common-Mode Voltage)是指输入信号中同时作用于运放两个输入端的那一部分电压。
如果你要选择一个共模电压范围为200V的运放(运算放大器),需要注意一些关键特性和规格:
输入电压范围:确保运放的输入电压范围可以容纳你的应用中的共模电压。
在这种情况下,输入电压范围至少应该覆盖±100V,以适应200V的共模电压。
高共模抑制比(Common-Mode Rejection Ratio,CMRR):CMRR 表示运放对于共模信号的抑制能力。
在高共模电压环境下,需要一个具有较高CMRR的运放,以确保共模电压对于输出的影响最小化。
电源电压:确保运放的电源电压范围满足你的应用需求,并提供足够的电源电压余量,以适应可能的共模电压摆幅。
应用领域:考虑你的应用领域,例如工业、通信或医疗。
不同的应用可能对运放的性能有不同的要求。
封装和温度范围:根据具体的应用环境选择适当的封装和工作温度范围。
请注意,200V的共模电压是相对较高的,因此在选择运放时要仔细评估其性能和可靠性,确保其适用于具体的应用场景。
常见的运放制造商如TI、ADI、Linear Technology等提供了各种规格的运放,你可以在它们的官方网站或手册中找到详细的产品信息。
运放vcm参数
运放vcm参数
运放是一种常用的电路元件,具有放大、接受输入和输出等功能。
其中VCM参数是指
运放的共模电压范围,即它可以容许的输入信号的共模电压的范围,单位通常为伏特(V)。
以下是有关VCM参数的中文介绍。
1. 共模电压范围(VCM)是指运放输入端所能承受的最大和最小共模电压的范围。
2. VCM值等于正、负电源电压之差的一半。
3. VCM的范围取决于具体的运放型号,不同的型号VCM的范围也不同。
4. 在共模电压范围内,运放可以正常地工作,放大输入信号,并将其输出到负载或
其他设备中。
5. 如果输入信号的共模电压超出了VCM范围,则运放可能无法正常工作,甚至可能会损坏。
6. 运放的共模电压范围通常在其规格书中进行说明,需要了解具体的型号和应用情
况才能选择合适的运放。
7. 对于需要接受高共模电压的电路,可以使用带有更高共模电压范围的运放,或者
使用共模抑制电路来降低输入信号的共模电压。
8. 在实际应用中,需要特别注意电路的输入端和输出端是否接地,以及各种输入信
号的共模电压范围是否在运放的VCM范围内。
9. 要确保电路的输入信号传输可靠,通常需要进行电源滤波、接地、信号调整等操作,以避免输入信号受到干扰或影响。
10. 正确选择运放的VCM参数可以在电路设计和应用中起到至关重要的作用,可以优
化电路的性能、可靠性和稳定性。
总的来说,运放的VCM参数是电路设计和应用中非常重要的一个指标,它直接影响到
电路的性能和稳定性,需要在实际应用中严格控制和选择。
通过应用合适的运放和电路设计,可以有效地降低输入信号的共模电压,保持电路的正常工作和稳定性。
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运放共模输入范围
摘要:
1.运放共模输入范围的定义
2.运放共模输入范围的影响因素
3.如何确定运放共模输入范围
4.运放共模输入范围的应用实例
正文:
一、运放共模输入范围的定义
运放共模输入范围,是指运放电路中,两个输入端的电位差在正常工作范围内所能达到的最大值和最小值。
简单来说,就是运放能够正常工作的输入电压范围。
二、运放共模输入范围的影响因素
运放共模输入范围主要受到以下几个因素的影响:
1.运放的电源电压:电源电压越高,共模输入范围越大。
2.运放的增益:增益越大,共模输入范围越小。
3.运放的输入阻抗:输入阻抗越大,共模输入范围越大。
4.运放的输出阻抗:输出阻抗越大,共模输入范围越小。
三、如何确定运放共模输入范围
确定运放共模输入范围,需要参考运放的数据手册,数据手册中会提供运放的共模输入范围。
另外,也可以通过电路仿真软件进行仿真测试,得到实际的共模输入范围。
四、运放共模输入范围的应用实例
在实际电路设计中,我们需要根据运放的共模输入范围,合理设置输入信号的电平范围,以保证电路的正常工作。