用运放构成电压跟随器应注意的几个问题
电压跟随器电路工作条件
电压跟随器电路工作条件电压跟随器是一种常见的电子电路,它的作用是将输入电压的变化复制到输出电压上。
本文将介绍电压跟随器的基本工作原理、工作条件及其应用。
一、电压跟随器的基本工作原理电压跟随器是一种基本的模拟电路,主要由一个晶体管和几个电阻构成。
它的工作原理基于负反馈电路的基本原理。
当输入电压发生变化时,晶体管的工作状态也会随之改变,从而使输出电压跟随着输入电压的变化。
通过适当的设计,可以实现输入与输出电压之间的近乎完全的对应关系。
二、电压跟随器的工作条件1. 适当的电源电压:电压跟随器需要适当的电源电压来确保晶体管和其他元件能够正常工作,一般在设计电路时需要根据元件的规格和参数来确定电源电压。
2. 合适的控制电压范围:电压跟随器的输入电压范围需要在设计时明确,确保输入电压变化时,输出电压能够准确地跟随。
3. 稳定的温度环境:温度对电子元件的性能有很大影响,为了确保电压跟随器的稳定工作,需要保持相对稳定的温度环境。
4. 适当的负载条件:电压跟随器的负载条件也需要考虑,合适的负载可以确保输出电压的稳定性。
5. 合理的元件选择和设计:在设计电压跟随器时需要选择合适的电子元件,并合理设计电路结构以满足工作条件的要求。
三、电压跟随器的应用1. 信号跟随:在一些需要信号跟随的场合,电压跟随器可以起到很好的作用,确保信号的一致性和稳定性。
2. 信号缓冲:电压跟随器也可用于信号缓冲,将输入信号缓冲输出,减小对负载的影响。
3. 电源稳压:电压跟随器还可用于电源稳压电路中,以保证输出电压的稳定性。
4. 温度补偿:在一些需要温度补偿的电路中,电压跟随器可以通过调节输入电压来实现温度补偿效果。
以上就是关于电压跟随器的基本工作原理、工作条件及其应用的介绍。
电压跟随器在各种电子电路中都有着广泛的应用,对于电子工程师和电子爱好者来说是一种非常重要的电路。
希望本文能对您有所帮助。
运算放大器电路的基本注意事项
运算放大器电路的基本注意事项
1.在所有运算放大器电路中,只有当运算放大器处于有效区,即输人和输出没有在其中一个电源下饱和,才服从黄金规则I和Ⅱ(见4.1.3节)。
例如,过度驱动其中一个放大器将使输出箝位在Vo或V附近。
箝位期间,输入不再保持为相同的电压。
运算放大器输出不能在大于电源电压处波动(尽管某些运算放大器设计成可以在一个或另一个电源周围波动,但一般只能在2V以内波动)。
同样,运算放大器电流源的输出跟随有同样的限制。
例如,带未接地负载的电流源能在“正常”方向(电流与电源电压的方向一致)提供最大的Vcc-V通过负载,在反方向为V-VFF(负载可能很奇怪,比如包含电池,需要反向电压来提供前向电流;当感性负载被改变的电流驱动时,也会发生同样的事情)。
2.必须设计成负反馈。
这意味着(包括在其他情况下)一定不能将反相、同相输人端混淆。
3.在运算放大器电路中必须一直有直流反馈,否则运算放大器必定进入饱和状态。
例如,我们可以在同相放大器中从反馈网络到地之间接一个电容(降低直流增益),但不能类似地在输出和反相输入端之间串联一个电容。
4.许多运算放大器的最大差分输入电压受到比较小的限制。
同相输入端和反相输人端之间的最大电压差限制到+5V这么小。
破坏这个规则将导致较大的输入电流溢出,降低或损害运算放大器的性能。
使用运放构成电压跟随器的稳定性问题
[转载]使用运放构成电压跟随器的稳定性问题[转载]使用运放构成电压跟随器的稳定性问题题外话:a:对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,目前尚无定论。
电压跟随器也不例外。
(fig1.)运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相,即,当负输入端的印加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。
不过,运算放大器的输入端和输出端的相位总有差异。
当输出和输出之间的相位相差180°时,负输入与正输入正好相同,原本应该减少的输出却得到了增强。
(成为正反溃的状态。
)如果在特定频段陷入这一状态,并且仍然保持原有振幅,那么该输出频率和振荡状态将一直持续下去。
fig1.电压跟随器和反馈环路2.输入输出端出现相位差的主要原因其原因大致可分为两种:1,由于运算放大器固有的特性2,由于运算放大器以外的反馈环路的特性2.1.运算放大器的特性fig2a及fig2b分别代表性地反映了运算放大器的电压增益—频率特性和相位—频率特性。
数据手册中也有这两张曲线图。
如图所示,运算放大器的电压增益和相位随频率变化。
运算放大器的增益与反馈后的增益(使用电压跟随器时为0db)之差,即为反馈环路绕行一周的增益(反馈增益)。
如果反馈增益不足1倍(0db),那么,即使相位变化180o,回到正反馈状态,负增益也将在电路中逐渐衰减,理论上不会引起震荡。
反而言之,当相位变化180o后,如频率对应的环路增益为1倍,则将维持原有振幅;如频率对应的环路增益为大于1倍时,振幅将逐渐发散。
在多数情况下,在振幅发散过程中,受最大输出电压等非线性要素的影响,振幅受到限制,将维持震荡状态。
为此,当环路增益为0db时的频率所对应的相位与180o之间的差是判断负反馈环路稳定性的重要因素,该参数称为相位裕度。
(fig2b.)如没有特别说明,单个放大器作为电压跟随器时,要保持足够相位裕度的。
注:数据手册注明「建议使用6db以上的增益」的放大器,不可用作电压跟随器。
巧用LM324运放搭建电压跟随器
巧用LM324运放搭建电压跟随器LM324四运算放大器要怎么样搭建电压跟随器呢?下面我们用简单的几个范例与电压跟随器电路图与大家讲解下。
示例一:首先是把LM324两个输入端短接,输出有1个mv左右。
但是这个电路有个问题,就是电压跟随器的跟随电压与输入电压之间有着少量的误差值,大概是输出比输入大400mv这样子。
还有5V供电的,当输出端输出值达到3.9v就不能输入端再提升电压输出端也不会再升高了。
示例二:我们先用LM324电压跟随器做一个简略的草图,图片如下所示:上面这个线路图,其实就说明了im324电压跟随器在设计的电路需要非常专业的电子知识才能完成,本文中下面介绍的可以看到当信号在10K以内(-3DB),特性还算可以,10k以后,运放特性急剧下降。
导致波形失真。
另外,这个运放的摆率是0.3V/us。
当输入信号VPP是10MS是输出放大1000倍,其峰值是5V。
由SR=2f*v。
可得f在10K左右。
再一次说明了上述出现的问题,说明了如果电压的板子测试BG,则这个是不通过的如图:这lm324电压跟随器的电压图有个特点内部频率补偿直流电压增益高(约100dB) 电源电压范围宽:单电源(332V) 双电源(1.516V) OPA637,至于参数什么的就不说了,看价格就知道差距了,做的放大电路感觉很简单,做出来效果也很不错。
但今天用了不到1块钱的片子做就感觉问题多。
后来我请教了一个做lm324电压跟随器的朋友,他告诉我应该先把电源安装上电调试,如果是信号又变形了,到50K的时候几乎成斜三角。
那么就应该加大电阻电容的量,这样才能完全形成一个正在的电压跟随器。
至于LM324电压跟随器要怎么做,选择那一套方案比较行之有效,问题解决方法比较简单易行,就看你的选择了。
用运放构成电压跟随器应注意的几问题
题外话:用运放构成电压跟随器的电路,传统教科书仅是简单的把输出和反相输入端连接起来完事儿(如图一),而实际电路要复杂的多,稳定性问题不可忽视!本文是在一家日本IC厂家网站上找到的,希望对实际应用有一点帮助。
(电压跟随器,顾名思义,就是输出电压与输入电压是相同的,就是说,电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。
电压跟随器的显著特点就是,输入阻抗高,而输出阻抗低,一般来说,输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。
输出阻抗低,通常可以到几欧姆,甚至更低。
在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。
因为,电压放大器的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。
在这个时候,就需要电压跟随器来从中进行缓冲。
起到承上启下的作用。
应用电压跟随器的另外一个好处就是,提高了输入阻抗,这样,输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证。
电压跟随器的另外一个作用就是隔离,在HI-FI电路中,关于负反馈的争议已经很久了,其实,如果真的没有负反馈的作用,相信绝大多数的放大电路是不能很好的工作的。
但是由于引入了大环路负反馈电路,扬声器的反电动势就会通过反馈电路,与输入信号叠加。
造成音质模糊,清晰度下降,所以,有一部分功放的末级采用了无大环路负反馈的电路,试图通过断开负反馈回路来消除大环路负反馈的带来的弊端。
但是,由于放大器的末级的工作电流变化很大,其失真度很难保证。
)图一Q. 用电压跟随器使运算放大器保持稳定,须注意哪些问题A:对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,目前尚无定论。
电压跟随器也不例外。
(Fig1.)运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相,即,当负输入端的印加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。
不过,运算放大器的输入端和输出端的相位总有差异。
当输出和输出之间的相位相差180°时,负输入与正输入正好相同,原本应该减少的输出却得到了增强。
用运放构成电压跟随器应注意的几个问题
题外话:用运放构成电压跟随器的电路, 传统教科书仅是简单的把输岀和反相输入端连接起来完事儿(如图一),而实际电路要复杂的多,稳定性问题不可忽视!本文是在一家日本 IC 厂家网站上找到的,希望对实际应用有一点帮助。
(电压跟随器,顾名思义,就是输岀电压与输入电压是相同的,就是说, 数恒小于且接近1。
电压跟随器的显著特点就是,输入阻抗高, 而输岀阻抗低,一般来说,输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。
输岀阻抗低,通常可以到几欧姆,甚至更低。
在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。
因为,电压放大器的输岀阻抗一般比较高, 通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输岀电阻中。
在这个时候,就需要电压跟随器来从中进行缓冲。
起到承上启下的作用。
随器的另外一个好处就是,提高了输入阻抗,这样, 输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证。
电压跟随器的另外一个作用就是隔离,在如果真的没有负反馈的作用, 环路负反馈电路,扬声器的反电动势就会通过反馈电路,与输入信号叠加。
造成音质模糊, 度下降,所以,有一部分功放的末级采用了无大环路负反馈的电路, 消除大环路负反馈的带来的弊端。
保证。
图一Q.用电压跟随器使运算放大器保持稳定,须注意哪些问题?A :对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,目前尚无定论。
电 压跟随器电压跟随器的电压放大倍 应用电压跟 HI-FI 电路中,关于负反馈的争议已经很久了,其实, 相信绝大多数的放大电路是不能很好的工作的。
但是由于引入了大试图通过断开负反馈回路来 但是,由于放大器的末级的工作电流变化很大, 其失真度很难Vout也不例外。
(Figi.)运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相, 即,当负输入端的印加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。
不过,运算 放大器的输入端和输出端的相位总有差异。
运放电压跟随器调零方法
运放电压跟随器调零方法
运放电压跟随器调零方法主要有以下几种:
1. 运放开路:将输入短路,输出短路,只留运放本身工作的状态。
运放开路后,因为没有负载造成的漂移变化,所以此时输出的是偏置电压。
2. 运放短路:将输入短路,输出短路电路接通,由于输出被短路导通,输出电压变为零。
因此,实际运放的失调电压(偏置电压)就成了输入端的电压,这样便能消除偏置电压。
3. 运放全压:将运放的输入端接到一个满量程电压源,在运放全压时,输入电压为正负最大值时,此时输出电压应该等于供电电源的正负最大值。
4. 运放负载:通过加负载电阻的方式进行校准,改变电阻值可以改变电流流经的路径,因此在负载的环境下,可以减少电源漂移带来的误差。
5. 差分输入测量法:如果两个电压完全相等的输入信号作用于运算放大器的两个输入端口,那么漂移电压应该被消除,输出电压应该是零。
该方法需要使用两个绝缘等级相同的电位计,并用它们测量相同的电位。
步骤如下:(1)两个电位器设置为相同的电位。
(2)将两个电位器所连接的两个输入端口分
别连接到运算放大器的两个输入端口。
(3)调整一个电位器的电位,使得输
出电压为零,此时漂移电压被消除。
(4)将另一个电位器的电位对应到所需
的放大倍数上。
可以根据具体情况选择适合的方法进行调零。
电压跟随器的问答汇总
电压跟随器的问答汇总Q:电压跟随器的作用?A:电压跟随器提高输入阻抗,降低输出阻抗。
Q:LM2902运放电压跟随器问题请教:输入端是悬空的,而且有10M的电阻作为下拉电阻,输出串联一个10k的电阻,在电阻后边还添加了10uF的电容滤波。
在无任何输入的条件下,输入输出的电压相同,都有0.13V左右。
在没有接入信号时,就有了一定的电压输出,请问怎么消除运放的浮空电压呢?A:我判断你可能是把双电源运放作单电源运放使用了,因为运放的输入失调电压不会有0.13V那么大。
双电源运放通常不是满幅度输出运放,在单电源下工作其输出是不可能到零的,这不是靠调零或下拉电阻之类的办法能够解决的。
看来确实是由于你在单电源条件下使用了不是满幅度输出的双电源运放,建议你改用TLC2274(或TLC2264),这两款运放和LM2902的管脚兼容,在单电源下最大工作电源电压为16V,是满电源幅度输出运放,在轻负载下,它的高、低电平输出电压极其接近工作电源的幅值。
下图是参数表部分(测试条件为﹢5V电源下)——Q:我用的是OPA4132UA运算放大器在前端做了个电压跟随器,在同相端接个电阻接到输入,输出接到反相端,可是在没有输入的情况下(输入端悬空),输出竟然为-14V(OPA4132是用的双电源±15V供电的),测量运放的同相端输入为0,但反相端竟然为-14V,这显然不符合“虚短”。
但是一旦有输入就是正确的,这是什么原因?运放后面连的是一个ADC,当输入运放的同相输入端悬空时,运放的输出端输出的电压高出了ADC允许输入的最大电压,这样当运放同相端没有输入的时候很有可能就会烧坏ADC芯片,这个问题应该怎么解决,有没有方法当同相端输入悬空的时候,运放的输出近似为0???A:因为这种运放输入阻抗很高,同相输入端悬空的时候,它上面的电压是不确定的,所以输出有可能不为0,具体输出多少,具体每个运放可能都不一样。
你要检查它是否正常,只需要把同相输入端接地,如果输出对地电压不是太高,就没什么问题。
电压跟随器的设计技巧
电压跟随器的设计技巧在电路设计中,电压跟随器是一种用于跟随输入电压变化的电路。
它通常用于驱动高阻抗负载或者需要输入和输出电压一致的场合。
在实际应用中,设计一个稳定可靠的电压跟随器需要考虑一些重要的技巧。
首先,一个基本的电压跟随器的设计包括一个差分放大器和一个输出级别移位电路。
差分放大器通常由两个普通的放大器组成,一个接收输入电压,另一个接收反馈的输出电压。
通过调节放大器的增益和偏置电压,可以实现输入电压和输出电压之间的高度对应关系。
而级别移位电路则用于将差分放大器的输出电压移位,以匹配需要的输出电压范围。
在设计电压跟随器时,需要考虑的第一个技巧是选择合适的放大器。
差分放大器的性能对电压跟随器的稳定性和精确度有着重要的影响。
因此,需要选择具有高共模抑制比和低漂移的运算放大器。
这可以保证差分放大器具有良好的抑制共模噪声的能力,并且在长时间使用中能够保持输出的稳定性。
其次,对于级别移位电路的设计也需要特别注意。
级别移位电路一般采用电阻分压或者运算放大器来实现。
在选择电阻数值或者调节运算放大器的增益时,需要考虑输入电压和输出电压的范围,以及系统的输入阻抗和负载要求。
此外,级别移位电路的线性度和漂移也需要得到足够的考虑,以保证输出电压与输入电压的准确对应关系。
另外,为了提高电压跟随器的响应速度和稳定性,还需要注意电源稳定性和输出负载的影响。
电源的稳定性对于差分放大器和级别移位电路都有着重要的影响,需要选择低噪声、低漂移的电源以保证系统的稳定性。
同时,输出负载对于电压跟随器的响应速度和稳定性也有重要影响,需要选择合适的输出级驱动电路以提高系统的带载能力。
此外,为了实现更高的精度和稳定性,还可以考虑采用外部校准电路或者数字校准技术。
通过外部校准电路可以实时监测差分放大器和级别移位电路的输出,并在需要时进行手动或自动的校准,以提高系统的精度和稳定性。
而数字校准技术则可以通过微处理器或FPGA实时监测并校准系统的输出,从而实现更高的精度和稳定性。
用运放构成电压跟随器应注意的几个问题
用运放构成电压跟随器应注意的几个问题(转)用运放构成电压跟随器的电路,传统教科书仅是简单的把输出和反相输入端连接起来完事儿(如图一),而实际电路要复杂的多,稳定性问题不可忽视!本文是在一家日本IC厂家网站上找到的,希望对实际应用有一点帮助。
电压跟随器,顾名思义,就是输出电压与输入电压是相同的,就是说,电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。
电压跟随器的显著特点就是,输入阻抗高,而输出阻抗低,一般来说,输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。
输出阻抗低,通常可以到几欧姆,甚至更低。
在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。
因为,电压放大器的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。
在这个时候,就需要电压跟随器来从中进行缓冲。
起到承上启下的作用。
应用电压跟随器的另外一个好处就是,提高了输入阻抗,这样,输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证。
电压跟随器的另外一个作用就是隔离,在HI-FI电路中,关于负反馈的争议已经很久了,其实,如果真的没有负反馈的作用,相信绝大多数的放大电路是不能很好的工作的。
但是由于引入了大环路负反馈电路,扬声器的反电动势就会通过反馈电路,与输入信号叠加。
造成音质模糊,清晰度下降,所以,有一部分功放的末级采用了无大环路负反馈的电路,试图通过断开负反馈回路来消除大环路负反馈的带来的弊端。
但是,由于放大器的末级的工作电流变化很大,其失真度很难保证。
)图一Q. 用电压跟随器使运算放大器保持稳定,须注意哪些问题?A:对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,目前尚无定论。
电压跟随器也不例外。
(Fig1.)运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相,即,当负输入端的印加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。
不过,运算放大器的输入端和输出端的相位总有差异。
当输出和输出之间的相位相差180°时,负输入与正输入正好相同,原本应该减少的输出却得到了增强。
运放跟随器应用及原理
运放跟随器应用及原理运放跟随器(Operational Amplifier Follower)是一种放大器电路,其原理基于运放的高输入阻抗、低输出阻抗和放大倍数为1,用于实现输入信号的隔离和驱动输出负载。
运放跟随器的应用十分广泛,下面将从信号隔离、输入阻抗、输出阻抗和传输速度等方面介绍其应用及原理。
一、信号隔离:运放跟随器的一个主要应用是实现输入信号的隔离。
当我们需要将一个电路的输入信号与其他电路隔离开来时,可以将输入信号通过一个运放跟随器进行缓冲放大,然后再输入到其他电路中。
这样可以避免输入信号对其他电路产生影响,同时还可以降低对输入信号源的负载。
二、输入阻抗:运放跟随器的输入阻抗非常高,通常可达到几百兆欧姆以上,因此它可以作为信号源与输入电路之间的隔离缓冲。
当输入信号源的阻抗较高时,可以通过运放跟随器将信号缓冲后再输入到其他电路中,以保持输入电路的高输入阻抗,减小对信号源的负载影响。
三、输出阻抗:运放跟随器的输出阻抗非常低,通常可达到几个欧姆以下,因此它可以提供较大的输出电流能力。
当输出负载电阻较小或电流较大时,可以使用运放跟随器将信号源的输出信号进行缓冲放大,以驱动负载,避免负载对信号源的影响,提高系统的稳定性和性能。
四、传输速度:运放跟随器由于放大倍数为1,输入和输出信号基本上保持一致,所以其传输速度较快。
当需要在不改变信号波形的情况下,进行信号的放大、隔离和驱动时,可以使用运放跟随器来提高系统的传输速度。
运放跟随器的原理如下:运放跟随器由一个运放和负反馈电路组成,其输入信号通过负反馈电路给予运放,经过放大后的信号再经过负反馈回到运放的输入端。
运放的输出端与输入端之间通常会加一个电阻。
运放的输入端之间具有非常高的输入阻抗,可以视为无穷大,而输出端之间具有非常低的输出阻抗,可以视为零欧姆。
负反馈的作用是使运放的输入和输出之间维持一个稳定的比例关系,使运放的放大倍数约等于1。
当输入信号加到运放的输入端时,由于输入阻抗非常高,输入电流非常小,可以忽略不计。
运放电压跟随电路(精选6篇)
运放电压跟随电路(精选6篇)以下是网友分享的关于运放电压跟随电路的资料6篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
篇一:电压跟随电路电压跟随电路uA741M,uA741I,uA741C(单运放)是高增益运算放大器,用于军事,工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式,差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
一.uA741M,uA741I,uA741C芯片引脚和工作说明:1和5为偏置(调零端),2为正向输入端,3为反向输入端,4接地,6为输出,7接电源8空脚Package 封装Part Number零件型号Temperature Range 工作温度范围N D UA741C 0℃- +70℃• • UA741I -40℃- +105℃• • UA741M-55℃- +125℃• •例如: UA741CNABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值Symbol符号Parameter 参数UA741MUA741I UAVCC Supply voltage 电源电压±22 Vid Differential Input Voltage 差分输入电压±30 Vi Input Voltage 输入电压±15 PtotPower Dissipation 功耗500ToperOutput Short-circuit Duration输出短路持续时间Infinite无限制Operating Free-air Temperature Range工作温度-55 to +125 -40 to +105 0 tTstgStorage Temperature Range储存温度范围-65 to +150ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性虚拟通道连接= ± 15V ,Tamb = 25 ℃(除非另有说明)Symbol符号Parameter 参数最小. 典型. 最大.VioInput Offset Voltage (Rs ≤ 10KΩ) 输入失调电压-Tamb = +25℃- 1 5 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax-- 6 IioInput Offset Current 输入失调电流Tamb = +25℃- 2 30 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax--70 IibInput Bias Current 输入偏置电流Tamb = +25℃- 10 100 Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax-200AvdLarge Signal Voltage G ain (Vo=±10V, RL=2KΩ) 大信号电压增益Tamb = +25℃50 200 -Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax25 -SVRSupply Voltage Rejection Ratio (Rs ≤ 10KΩ) 电源电压抑制比Tamb = +25℃77 90 - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax- Supply Current, no load 电源电流(空载)mATamb = +25℃- 1.7 2.8 Tmin ≤ Tamb ≤ T max -3.3Vicm Input Common Mode Voltage Range 输入共模电压范围VTamb = +25℃±12 - - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax±12 - - CMR Common Mode Rejection Ratio (RS ≤ 10KΩ)共模抑制比dB Tamb = +25℃70 90 - Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax70 - - IOSOutput short Circuit Current输出短路电流10 25 40 mA二.UA741/ LM741应用电路:1.非反相放大电路:使用反馈方式将输出电压引回反相输出端形成负反馈电路,其输出信号与输入同相,可得到(1+R1/R2)倍的输出,其电路如图10所示。
运放射极跟随器单电源供电
运放射极跟随器单电源供电
运放射极跟随器(Emitter Follower)是一种常用的电子元件,
用于实现信号放大、缓冲和隔离等功能。
在使用单电源供电时,需要注意以下几点:
1. 选用适合的运放:选择具有单电源工作能力的运放芯片。
这些芯片一般具有较宽的工作电压范围,可以适应单电源供电的情况。
2. 提供偏置电压:运放射极跟随器的工作基准是其射极电压,因此需要提供适当的偏置电压,确保其工作在合适的工作点。
3. 考虑输入信号范围:由于单电源供电情况下,运放的输入信号范围可能会受到较大限制。
因此在设计时,需要合理选择输入信号的范围,避免超出运放的工作范围。
4. 输出电平注意事项:考虑到单电源供电时输出电平的范围限制,需要注意输出电平是否满足需求,并采取适当的措施进行调整,以满足实际应用需求。
总之,当使用单电源供电时,需要保证所选用的运放具有单电源工作能力,并根据实际需求调整偏置电压、输入信号范围和输出电平,以确保运放射极跟随器正常工作。
电压跟随器出现的误差
电压跟随器出现的误差
电压跟随器是一种特殊的放大器,其输出电压与输入电压相同,具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点。
然而,在实际应用中,电压跟随器可能会出现误差,这些误差的来源主要包括以下几个方面。
首先,电压跟随器的增益误差会直接影响其输出的精度和稳定性。
理想的电压跟随器增益应该为1,但实际上由于放大器自身的非理想特性,如有限的开环增益、非线性失真等,会导致增益误差。
这种误差可以通过选择高质量的放大器、合理的电路设计以及适当的反馈网络来减小。
其次,电压跟随器内的偏压电流也可能导致输出误差。
偏压电流是放大器在工作时内部电路产生的电流,它会在电阻上产生压降,从而影响输出电压。
为了减小这种误差,可以在反馈电路上加入一个与信号源内阻相等的电阻,从而降低由偏压电流引起的输出电压误差。
此外,实际应用中,电压跟随器的输入输出端可能会出现相位差,这可能是由于运算放大器的固有特性以及反馈环路的特性所导致的。
相位差的存在可能会导致负反馈环路失稳,从而产生震荡。
为了避免这种情况,需要确保环路增益在相位变化180度时仍小于1,即保持足够的相位裕度。
总之,电压跟随器在实际应用中可能出现的误差主要来源于增益误差、偏压电流以及相位差等因素。
为了减小这些误差,需要选择高质量的放大器、合理的电路设计以及适当的反馈网络,并确保环路增益具有足够的相位裕度。
运放作为比较器的注意事项
运放作为比较器的注意事项运放是一种非常常见的电子元件,常用于放大和比较电压信号。
作为比较器时,它可以将输入的两个电压进行比较,并输出一个高电平或低电平的信号,来表示两个输入电压的关系。
在使用运放作为比较器时,有一些注意事项需要我们注意:1. 供电电压:运放通常需要外部供电。
在使用运放作为比较器时,需要确保供电电压的稳定性和合理的电源功率。
供电电压应严格限制在运放的工作电压范围内,否则会导致运放工作不正常或完全损坏。
2. 输入电压范围:运放作为比较器时,输入电压范围也是需要注意的。
运放通常有一个特定的输入电压范围,在这个范围之外的电压会导致运放不可预知的行为。
因此,我们需要确保输入的电压在运放的允许范围内。
3. 输入电流:运放作为比较器时,输入端的电流也是需要考虑的因素。
输入端的电流会影响比较的准确性和响应速度。
因此,在升级输入阻抗较高的应用中,我们需要选择输入偏置电流较小的运放,以确保准确性和响应速度。
4. 输出电平和负载:在选择运放作为比较器时,我们需要关注其输出电平和负载能力。
比较器的输出一般为高电平或低电平,并且具有很低的输出电阻,可以驱动较低的负载。
因此,在选择运放作为比较器时,我们需要确保其输出电平和负载能力能够满足具体应用的需求。
5. 响应时间:运放作为比较器时,响应时间也是一个重要的参数。
响应时间表示比较器从输入变化到输出变化所需要的时间。
对于一些应用来说,响应时间很重要,尤其是在高速信号比较的应用中。
因此,我们需要选择响应时间较短的运放,以满足具体应用的要求。
6. 噪声和抖动:运放作为比较器时,噪声和抖动也是需要考虑的因素。
噪声会影响比较的准确性,而抖动会导致输出信号的不稳定。
在一些高精度应用中,我们需要选择噪声和抖动较小的运放,以确保准确性和稳定性。
7. 温度稳定性:运放作为比较器时,温度对其性能的影响也需要考虑。
运放的性能通常会因为温度的变化而发生变化,因此,在选择运放时需要考虑其温度稳定性,以满足具体应用对温度变化的要求。
使用运算放大器需要注意这6个事项!
使用运算放大器需要注意这6个事项!运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。
其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果,广泛用于信号变换调理、ADC采样前端、电源电路等场合中。
那么使用运算放大器需要注意哪些事项呢?1、注意输入电压是否超限图1是ADI的OP07数据表中的输入电气特性的一部分,可以看到在电源电压15V的条件下,输入电压的范围是13.5V,如果输入电压超出范围,那么运放就会工作不正常,出现一些意料不到的情况。
而有一些运放标注的不是输入电压范围,而是共模输入电压范围,如图1-2是TI的TLC2272数据表的一部分,在单电源+5V的条件下,共模输入范围是0-3.5V.其实由于运放正常工作时,同相端和反相端输入电压基本是一致的(虚短虚断),所以输入电压范围与共模输入电压范围都是一样的意思。
图1-1图1-22、不要在运放输出直接并接电容在直流信号放大电路中,有时候为了降低噪声,直接在运放输出并接去耦电容(如图2-1)。
虽然放大的是直流信号,但是这样做是很不安全的。
当有一个阶跃信号输入或者上电瞬间,运放输出电流会比较大,而且电容会改变环路的相位特性,导致电路自激振荡,这是我们不愿意看到的。
正确的去耦电容应该要组成RC电路,就是在运放的输出端先串入一个电阻,然后再并接去耦电容(如图2-2)。
这样做可以大大削减运放输出瞬间电流,也不会影响环路的相位特性,可以避免振荡。
3、不要在放大电路反馈回路并接电容如图3-1所示,同样是一个用于直流信号放大的电路,为了去耦,不小心把电容并接到了反馈回路,反馈信号的相位发生了改变,很容易就会发生振荡。
所以,在放大电路中,反馈回路不能加入任何影响信号相位的电路。
由此延伸至稳压电源电路,如图3-2,并接在反馈脚的C3是错误的。
为了降低纹波,可以把C3与R1并联,适当增大纹波的负反馈作用,抑制输出纹波。
运算放大器时需要注意的几个重要问题
运算放大器时需要注意的几个重要问题以下是我们在使用运算放大器时需要注意的几个重要问题。
1)首先应该好好理解运放的最简模型:从运放的原理来说,我们可以将运放看成是一个压控电压源,其中,运放的输出由受控电压源提供,而受控电压源的控制电压就是输入端的差分电压,如下图所示:2)运放输出端的电流约束仍然遵循Kirchhoff电流定律这里不能认为流过反馈电阻Rf的电流和流过负载电阻RL的电流是相等的,因为电流i是“有机会”流入运放的输出端的,这是由芯片内部的构造决定的,尤其是高精度应用时应该好好提防这一点。
3)使用运放时需要注意由电阻自身杂散电容而产生的影响这个反向比例运算电路的增益函数如下:这里,C1会使得频率特性出现尖峰脉冲,而C2会使得高频领域的增益下降,从而导致频率特性恶化!对于一般的低频应用而言,这个因素是可以“视而不见”的,但是如果需要低噪声环境的话,就需要尽量减小Ri和Rf的阻值,因为这样可以减小杂散电容的影响,或者干脆使用高精度的电阻也行,如果开发成本允许的话。
4)对于反馈系数的量化问题不应该含糊:从这两个图可以看出,虽然他们的增益绝对值是一样的,都是1,说白了这两个电路都可以看作是一个电压跟随器。
显然图(b)的负反馈系数要大,性能应该会更好,但是它防止振荡的能力却不如图(a)的电路,因为它对于信号的变化过于“敏感”。
所以在实际设计电路时,对于反馈系数的量化问题是不能含糊的,它很大程度地决定了系统的“稳”、“快”、“准”这三个方面。
最终的电路设计应该是这三个方面的折中,以此达到传说中的性能最优化。
5)单电源供电时需注意输出电压摆幅的问题:如上图所示,由于是单电源供电,那么运放的两个输入端必须加有直流偏压,而且为了使电路的输出电压的动态范围最大化,一般要求VP=VN=VCC/2。
此外,这里运放的输入、输出端的直流电位不为零,So,需要采用电容(C1、C2)来耦合信号。
6)得注意运放的输入寄生电容:由于运放的内部结构因素,导致运放具有数pF~数十pF的输入寄生电容,这自然使得运放的稳定性变差了,输入寄生电容会和输入电阻一起形成一个容易被人忽略的LPF,倘若输入信号的频率超过一定值,则就会丢失信息。
跟随器失调电压
跟随器失调电压1. 概述跟随器是一种常见的电子设备,用于将输入信号复制到输出端。
然而,在实际应用中,由于各种因素的影响,跟随器可能会出现失调电压的问题。
本文将详细介绍跟随器失调电压的原因、影响以及解决方法。
2. 失调电压的原因跟随器失调电压通常由以下几个因素引起:2.1 温度效应温度变化会导致跟随器中元件参数发生变化,进而导致失调电压的产生。
例如,温度升高会导致晶体管的饱和电流增加,从而引起失调。
2.2 工艺差异在制造过程中,不同元件之间存在微小的工艺差异,例如晶体管的尺寸、材料等。
这些微小差异会导致跟随器中元件特性不完全一致,从而引起失调。
2.3 设计不当跟随器的设计参数选择不当也可能导致失调电压。
例如,过大或过小的偏置电流、偏置电压等都可能引起失调。
3. 失调电压的影响失调电压会对跟随器的性能产生一系列影响:3.1 输出误差失调电压会导致输出信号与输入信号出现偏差,从而引起输出误差。
输出误差越大,跟随器的准确性越低。
3.2 功耗增加失调电压会导致跟随器工作在非最佳状态下,从而增加功耗。
功耗的增加不仅会浪费能源,还可能导致跟随器无法正常工作。
3.3 噪声增加失调电压还会引起噪声的增加。
噪声会对信号传输和处理带来干扰,降低系统的性能和可靠性。
4. 解决方法为了解决跟随器失调电压问题,可以采取以下几种方法:4.1 温度补偿通过在设计中引入温度补偿电路,可以抵消温度变化对跟随器性能的影响。
温度补偿电路通常由温度传感器和补偿网络组成。
4.2 工艺改进优化制造工艺,减小元件之间的工艺差异,可以降低失调电压的产生。
例如,采用更精密的工艺、优化晶体管结构等。
4.3 参数设计合理选择跟随器的参数,例如偏置电流、偏置电压等,可以减小失调电压。
参数设计需要考虑跟随器的实际应用场景和性能要求。
5. 结论跟随器失调电压是一个常见且重要的问题,它会影响跟随器的性能和可靠性。
本文介绍了失调电压产生的原因、影响以及解决方法。
运算放大器使用过程中需要注意的六大规则.doc
运算放大器使用过程中需要注意的六大规则在建筑项目施工中,刚入行人员如何使用运算放大器,运算放大器基本操作流程情况怎么样?以下是下面整理相关资料,基本介绍如下:运算放大器,对于学工科的学生来说是一个耳熟能详的词。
运算放大器作为最通用的模拟器件,广泛运用于信号变换调理、ADC采样前端和电源电路等场合。
1注意输入电压是否超限图1-1是ADI的OP07数据表中的输入电气特性的一部分,可以看到在电源电压±15V的条件下,输入电压的范围是±13.5V,如果输入电压超出范围,那么运放就会工作不正常,出现一些意料不到的情况。
图1-1而有一些运放标注的不是输入电压范围,而是共模输入电压范围,如图1-2是TI的TLC2272数据表的一部分,在单电源5V的条件下,共模输入范围是0-3.5V.其实由于运放正常工作时,同相端和反相端输入电压基本是一致的(虚短虚断),所以“输入电压范围”与“共模输入电压范围”都是一样的意思。
2不要在运放输出直接并接电容在直流信号放大电路中,有时候为了降低噪声,直接在运放输出并接去耦电容。
虽然放大的是直流信号,但是这样做是很不安全的。
当有一个阶跃信号输入或者上电瞬间,运放输出电流会比较大,而且电容会改变环路的相位特性,导致电路自激振荡,这是我们不愿意看到的。
正确的去耦电容应该要组成RC电路,就是在运放的输出端先串入一个电阻,然后再并接去耦电容。
这样做可以大大削减运放输出瞬间电流,也不会影响环路的相位特性,可以避免振荡。
3不要在放大电路反馈回路并接电容如图3-1所示,同样是一个用于直流信号放大的电路,为了去耦,不小心把电容并接到了反馈回路,反馈信号的相位发生了改变,很容易就会发生振荡。
所以,在放大电路中,反馈回路不能加入任何影响信号相位的电路。
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题外话:用运放构成电压跟随器的电路,传统教科书仅是简单的把输出和反相输入端连接起来完事儿(如图一),而实际电路要复杂的多,稳定性问题不可忽视!本文是在一家日本IC厂家网站上找到的,希望对实际应用有一点帮助。
(
电压跟随器,顾名思义,就是输出电压与输入电压是相同的,就是说,电压跟随器的电压放大倍数恒小于且接近1。
电压跟随器的显著特点就是,输入阻抗高,而输出阻抗低,一般来说,输入阻抗要达到几兆欧姆是很容易做到的。
输出阻抗低,通常可以到几欧姆,甚至更低。
在电路中,电压跟随器一般做缓冲级及隔离级。
因为,电压放大器的输出阻抗一般比较高,通常在几千欧到几十千欧,如果后级的输入阻抗比较小,那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。
在这个时候,就需要电压跟随器来从中进行缓冲。
起到承上启下的作用。
应用电压跟随器的另外一个好处就是,提高了输入阻抗,这样,输入电容的容量可以大幅度减小,为应用高品质的电容提供了前提保证。
电压跟随器的另外一个作用就是隔离,在HI-FI电路中,关于负反馈的争议已经很久了,其实,如果真的没有负反馈的作用,相信绝大多数的放大电路是不能很好的工作的。
但是由于引入了大环路负反馈电路,扬声器的反电动势就会通过反馈电路,与输入信号叠加。
造成音质模糊,清晰度下降,所以,有一部分功放的末级采用了无大环路负反馈的电路,试图通过断开负反馈回路来消除大环路负反馈的带来的弊端。
但是,由于放大器的末级的工作电流变化很大,其失真度很难保证。
)
图一
Q. 用电压跟随器使运算放大器保持稳定,须注意哪些问题?
A:对于采用负反馈的放大电路,如何减少振荡以保持稳定,目前尚无定论。
电压跟随器也不例外。
(Fig1.)
运算放大器理想的运行状态是输出电压和输入电压为同相,即,当负输入端的印
加电压引起输出增大时,运算放大器能够相应地使增加的电压降低。
不过,运算放大器的输入端和输出端的相位总有差异。
当输出和输出之间的相位相差180°时,负输入与正输入正好相同,原本应该减少的输出却得到了增强。
(成为正反溃的状态。
)如果在特定频段陷入这一状态,并且仍然保持原有振幅,那么该输出频率和振荡状态将一直持续下去。
FIg1. 电压跟随器和反馈环路
2. 输入输出端出现相位差的主要原因
其原因大致可分为两种:
1,由于运算放大器固有的特性
2,由于运算放大器以外的反馈环路的特性
2.1. 运算放大器的特性
Fig2a 及Fig2b分别代表性地反映了
运算放大器的电压增益—频率特性
和相位—频率特性。
数据手册中也有
这两张曲线图。
如图所示,运算放大器的电压增益和
相位随频率变化。
运算放大器的增益
与反馈后的增益(使用电压跟随器时
为0dB)之差,即为反馈环路绕行一
周的增益(反馈增益)。
如果反馈增
益不足1倍(0dB),那么,即使相
位变化180o,回到正反馈状态,负增
益也将在电路中逐渐衰减,理论上不
会引起震荡。
反而言之,当相位变化180o后,如
频率对应的环路增益为1倍,则将维
持原有振幅;如频率对应的环路增益
为大于1倍时,振幅将逐渐发散。
在
多数情况下,在振幅发散过程中,受
最大输出电压等非线性要素的影响,
振幅受到限制,将维持震荡状态。
为此,当环路增益为0dB时的频率所
对应的相位与180o之间的差是判断
负反馈环路稳定性的重要因素,该参
数称为相位裕度。
(Fig2b.)
如没有特别说明,单个放大器作为电压跟随器时,要保持足够相位裕度的。
注:数据手册注明「建议使用6dB 以上的增益」的放大器,不可用作电压跟随器。
2.2. 运算放大器周边电路对反Array馈环路的影响
在实际应用中,构成电压跟随器
并非象Fig1.那样简单地将输入
端和输出端直接连接在一起。
至
少输出端是与某个负载连接在一
起的。
因此,必须考虑到该负载
对放大器的影响。
例如,如Fig3.所示,输出端和接
地之间接电容时,这一容量与运
算放大器的输出电阻构成的常数
造成相位滞后。
(Fig2b.所示之状态可能变化为
Fig2c所示之状态)这时,环路增
益在输出电阻和C的作用下降低。
同时,相位和增益之间不再有比
例关系,相位滞后成为决定性因素,使反馈环路失去稳定,最糟
糕时可能导致震荡。
单纯地在输
出端和接地之间连接电容,构成
电压跟随器时,每种运算放大器
之间的稳定性存在差异。
Fig4.为输入端需要保护电阻的
运算放大器可能发生的问题。
为解决Fig3.出现的问题,可采用Fig5.(a)、(b)所示之方法。
(a)
图中插入R,消除因CL而产生的
反馈环路相位滞后。
(在高频区,
R作为运算放大器的负荷取代了
CL而显现出来。
) (b)则用C1来
消除CL造成的相位滞后。
为解决Fig4.的问题,则可在输入
保护电阻上并联一个尺寸适当的
电容。
一般被叫做“输入电容取
消值”的近似值约为10pF~100pF。