运放反馈电容的作用
运放电路输入端加电容电路自激振荡的原因
运放电路输入端加电容电路自激振荡的原因1. 概述运放电路是电子电路中常用的一种放大电路,具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益等优点,广泛应用于电子设备中。
然而,在一些情况下,运放电路的输入端加电容后会出现自激振荡的现象,给电路稳定性和性能带来负面影响。
本文将简要分析运放电路输入端加电容电路自激振荡的原因,并探讨解决方法。
2. 运放电路输入端加电容电路概述运放电路通常由运放芯片、电阻、电容等元器件组成,用于信号放大、滤波、积分、微分等功能。
当在运放电路的输入端加上电容后,原理上是为了在输入端滤除直流信号,只透过交流信号,以起到滤波和对称交流信号的作用。
但在实际应用中,有时候会发现运放电路输入端加电容后出现自激振荡现象。
3. 自激振荡的原因(1)相位延迟:在运放电路中,当输入端加电容时,由于电容器的特性,导致输入信号的相位延迟。
当输入信号的相位延迟到达运放电路的反馈环路时,可能引起电路的共振和自激振荡。
(2)反馈路径:在运放电路中,反馈路径如果设计不当,或者在输入端加电容后,在反馈路径中出现相位差,也可能会导致自激振荡的问题。
特别是在高频段,更容易出现这种情况。
4. 解决方法(1)增加补偿电容:在运放电路输入端加电容后出现自激振荡时,可以考虑增加补偿电容来抑制振荡。
适当增加补偿电容,可以起到抑制高频振荡的作用,提高电路的稳定性。
(2)选择合适的运放芯片:在设计运放电路时,选择合适的运放芯片也是避免自激振荡的重要方法。
一些特殊应用场景下,可能需要选择特殊结构和参数的运放芯片,以满足要求。
(3)优化反馈网络:在运放电路设计中,要合理设计反馈网络,避免相位差引起的自激振荡。
通过优化反馈网络的结构和参数,可以有效地降低电路的振荡风险。
5. 结论运放电路输入端加电容电路自激振荡的原因主要在于相位延迟和反馈路径设计不当。
为了解决这一问题,可以采取增加补偿电容、选择合适的运放芯片和优化反馈网络等方法。
在实际设计中,需要对电路的稳定性和性能进行充分的考虑,合理选择元器件和参数,以避免自激振荡的问题。
运放负反馈电容的作用
运放负反馈电容的作用全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:运放负反馈电容在电路中起到了非常重要的作用,它能够改善运放的性能和稳定性,提高电路的性能指标。
运放负反馈电容通常被放置在运放的反馈回路中,起到隔直耦合和增加相位裕量的作用。
让我们了解一下什么是运放负反馈电容。
运放负反馈电容是指在运放的反馈回路中加入一个电容器,以实现隔直耦合的目的。
在很多电路中,由于运放的输出端会包含直流分量,如果不加入负反馈电容,这些直流分量可能会影响电路的正常工作。
负反馈电容的作用就是通过隔离直流信号,只传递交流信号,从而提高整个电路的性能。
运放负反馈电容可以增加电路的相位裕量。
相位裕量是指在输入信号发生相位变化时,输出信号的相位变化范围。
负反馈电容可以改变运放的相位频率特性,从而增加电路的相位裕量。
这样一来,即使在频率较高的情况下,电路也能够保持稳定的工作状态,不会产生失真或者震荡。
运放负反馈电容还可以提高运放的性能指标,如增益、带宽和失调电压等。
在实际电路设计中,往往需要根据具体的应用需求来选择合适的负反馈电容,以实现最佳的性能表现。
在一些高精度和高性能要求的电路中,负反馈电容更是不可或缺的组成部分。
运放负反馈电容在电路设计中扮演着至关重要的角色,它能够改善电路的性能和稳定性,提高整体的性能指标。
在实际应用中,设计师需要充分理解负反馈电容的作用原理,并根据具体情况进行合理的选择和配置,以实现最佳的设计效果。
通过合理设计和优化,可以使电路工作更加稳定可靠,性能更加优越。
【本文共计782字】。
第二篇示例:运放是一种广泛应用于电子电路中的放大器元件,其功能是将输入信号放大并输出。
在运放电路中,负反馈电容起着非常重要的作用。
本文将详细介绍负反馈电容在运放电路中的作用及其重要性。
让我们了解一下负反馈电容的基本概念。
负反馈电容是指连接在运放反馈回路中的一个电容元件,其作用是在运放输入端和输出端之间提供一个反馈通路。
这样,一部分输出信号将被送回到输入端与输入信号进行比较,从而实现负反馈控制,稳定电路工作。
运放反馈电阻并联电容的作用
运放反馈电阻并联电容的作用
运放反馈电阻并联电容是电子电路中常用的一种组合元件,它可以改善运放的工作效率和信号处理能力。
因此,一般多用于放大、滤波和功率放大等电路中。
运放反馈电阻并联电容最大的作用是减少输出频率和改善运放
的工作效率。
于运放的输出频率可能会影响系统的性能,因此可以使用反馈电阻和并联电容来降低输出频率,从而改善运放的工作效率。
此之外,运放反馈电阻并联电容还能够改善运放的信号处理能力,增加输出信号的保真度,提高系统的整体质量。
此外,在具有高负载线性应用中,运放反馈电阻并联电容还有一个重要作用:控制电流增益。
一个负载串联到一个运放输出时,由于电路中有电阻和电容,运放的电流增益就会受到影响,因此可以使用串联的反馈电阻和并联电容来控制运放的电流增益,从而提高电路的稳定性和可靠性。
最后,在实际应用中,为了调节运放的电流增益,可以采用调节反馈电阻和调节并联电容的方式调节运放的输出电流增益。
外,为了更好地提高信号传输质量,还可以使用低阻型反馈电阻和低电容量的并联电容,从而改善运放的信号处理能力,输出的信号更加清晰,噪声也会减少,从而更好地提高系统的性能。
总之,运放反馈电阻并联电容在一定程度上改善了运放的工作效率,改善了信号处理能力,提高了系统的性能,稳定性和可靠性,为电路设计师提供了良好的选择。
果运用得当,不仅可以满足用户的要
求,还可以提高系统的性能和可靠性。
运算放大器学习的12个基础知识点
运算放大器学习的12个基础知识点一、一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻,这个平衡电阻的作用是什么?1、为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置,芯片内部的电路通常都是直接耦合的,它能够自动调节静态工作点。
但是,如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地,它的自动调节功能就不正常了。
因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压,也无法拉低电源的电压,这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件,电路需要另外分析。
2、消除静态基极电流对输出电压的影响,大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡,这也是其得名的原因。
二、同相比例运算放大器,在反馈电阻上并一个电容的作用是什么?1、反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
2、防止自激。
三、运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?烧毁运算放大器,有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
四、在运算放大器输入端上拉电容,下拉电阻能起到什么作用?是为了获得正反馈和负反馈,这要看具体连接,比如我把现在输入电压信号,输出电压信号,再在输出端取出一根线连到输入段。
那么由于上面的那个电阻,部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值,对输入的电压进行分流,使得输入电压变小,这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的,通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
五、运算放大器接成积分器,在积分电容的两端并联电阻RF的作用是什么?用于防止输出电压失控。
六、为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容?如果你非常熟悉运算放大器的内部电路的话,你就会知道,不论什么运算放大器都是由几个晶体管或是mos管组成。
在没有外接元件的情况下,运算放大器就是个比较器,同相端电压高的时候,会输出近似于正电压的电平,反之也一样。
但这样运放似乎没有什么太大的用处,只有在外接电路的时候,构成反馈形式,才会使运放有放大功能。
七、运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?1、同相反相端不平衡,输入为0时也会有输出,输入信号时输出值总比理论输出值大或小一个固定的数。
放大电路的组成及各元件的作用
放大电路的组成及各元件的作用放大电路是电子电路中常见的一种电路,其作用是将电信号放大,使其能够更好地被处理或输出。
放大电路的组成主要包括放大器、电容器、电阻器等元件。
放大器是放大电路中最重要的元件之一,其作用是将输入信号放大到一定的幅度。
常见的放大器有晶体管放大器、运放放大器等。
晶体管放大器是一种双极性晶体管为核心的放大器,其主要作用是将输入信号放大到一定的幅度。
运放放大器则是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的放大器,其主要作用是将输入信号放大并输出到负载电路中。
除了放大器之外,电容器也是放大电路中常见的元件之一。
电容器的作用是存储电荷,当输入信号发生变化时,其存储的电荷也会发生变化,并进而对电路产生影响。
电容器可以用来滤波、耦合等。
电阻器也是放大电路中常见的元件之一。
电阻器的作用是限制电流的流动,使电路中的电流达到稳定状态。
电阻器在放大电路中可以用来调节放大器的增益、输入输出阻抗等。
除了以上三种元件之外,放大电路中还有一些其他的元件,如二极管、电感等。
二极管是一种半导体元件,其主要作用是将输入信号的负半周截去,使输出信号只包含正半周。
电感则是一种储能元件,其主要作用是存储磁能,对变化的电流产生反应,从而对电路产生影响。
在实际应用中,放大电路的组成和元件的选择需要根据具体的应用场景来进行选择。
例如,在音频放大器中,需要选择高保真度、低噪声的放大器和电容器,以达到更好的音质效果。
而在射频放大器中,需要选择高频放大器和电容器,以满足信号传输的要求。
放大电路是电子电路中常见的一种电路,其组成和元件的选择对于电路的性能和效果有着重要的影响。
在实际应用中,需要根据具体的应用场景进行选择和调整,以达到更好的效果。
运放常用电路
运放常用电路运放是一种重要的电子元器件,它可以被应用于各种领域,包括放大、滤波、计算、比较、振荡等等。
在实际应用中,运放常用电路有很多种,下面我们来了解一些常见的运放电路。
1. 基本放大电路基本放大电路是运放应用中最基本的电路之一,它可以实现信号的放大。
它由一个运放、两个电阻和一个输入信号源组成。
其中一个电阻与输入信号源串联,另一个电阻与运放的负输入端和输出端串联,正输入端接地。
基本放大电路的放大倍数由两个电阻的比值决定,可以通过改变电阻值来实现放大倍数的调节。
2. 反馈放大电路反馈放大电路是一种通过反馈来控制放大倍数的电路。
它由一个运放、两个电阻和一个反馈电阻组成。
其中一个电阻与输入信号源串联,另一个电阻与运放的负输入端和反馈电阻串联,正输入端接地。
反馈电阻的作用是将输出信号反馈到运放的负输入端,从而使运放输出稳定,放大倍数受到控制。
3. 滤波电路滤波电路是一种可以滤除不需要的频率成分的电路。
它由一个运放、电容和电阻组成。
其中一个电阻和一个电容串联,另一个电阻与运放的负输入端和输出端串联,正输入端接地。
滤波电路可以分为低通滤波电路和高通滤波电路两种,具体的滤波效果取决于电容和电阻的数值。
4. 比较电路比较电路是一种可以比较两个输入信号大小的电路。
它由一个运放、两个输入信号和一个参考电压源组成。
其中一个输入信号与参考电压源相比较,另一个输入信号与运放的正输入端相连。
当参考电压大于输入信号时,输出为正电压;当参考电压小于输入信号时,输出为负电压。
5. 振荡电路振荡电路是一种可以产生周期性信号的电路。
它由一个运放、电容和电阻组成。
其中一个电容和一个电阻串联,另一个电阻与运放的正输入端和输出端串联,负输入端接地。
振荡电路可以分为正弦波振荡电路和方波振荡电路两种,具体的振荡频率和波形取决于电容和电阻的数值。
以上是常见的五种运放常用电路,它们都有各自不同的应用场景和特点。
在实际应用中,我们可以根据需要选择不同的运放电路来实现特定的功能。
运放反馈电容的作用
■ 在相同工艺和功耗下,电流反馈型运放比电压反馈型运放的FPBW 更高、失真更小■ 电流反馈型运放的反向输入阻抗低、同相输入阻抗高■ 电流反馈型运放的闭环带宽仅由内部主导极点电容C p 和外部反馈电阻R2决定,而与增益设置电阻R 1无关图1.17 电流反馈型运放的特性总结1.4 运放反馈电容的作用在这里,需要给出噪声增益的定义。
噪声增益是一个统计量,与运放的输入终端相连的小振幅噪声电压源经过放大电路后,在输出端测量得到的放大程度即为噪声增益。
运放的输入电压噪声就是通过这种方式建模的。
另外,需要注意的是直流噪声增益也可以用于将输入电压偏移(或者运放的其他输入误差源)反映到输出端。
噪声增益不同于信号增益。
如图1.18所示,给出了反向和同相模式下的噪声增益和信号增益原理及对比。
可以发现,在同相模式下,噪声增益等于信号增益;然而,在反向模式下,噪声增益不变,但是信号增益是–R 2/R 1。
在此结构中,电阻作为反馈器件,可以对网络产生反作用。
信号增益211R R =+信号增益21R R −= 噪声增益211R R =+ 噪声增益211R R =+对于VFB 运放:闭环BW=uCL f f G =图1.18 反相和同相模式下的噪声增益和信号增益比较如图1.19所示是噪声增益的另外两种结构图,在这种结构模式中,通过在运放的输入端增加一个电阻R 3,使得噪声的增益能够与信号增益相独立,即在信号增益发生变化的时候,噪声增益可以保持不变。
一般互补运放在低噪声增益情况下不稳定,而通过采用这种技术结构后,可以起到稳定互补运放的作用,但是,此项技术也会使得对输入噪声和偏移电压的敏感性相应地增加。
单位增益带宽频率噪声增益信号增益211R R =+ 信号增益21R R −= 噪声增益2131||R R R =+ 噪声增益2131||R R R =+ 图1.19 噪声增益独立于信号增益的电路结构可以将噪声增益表示成关于频率函数的伯德图来分析运放的稳定性。
运放反馈 电容
运放反馈电容
运放反馈电容是指在运算放大器的反馈电路中,与电阻并联的一个电容器。
反馈电容在运算放大器中起到以下作用:
1. 改善输入阻抗:电容 C 与电阻 R 共同组成反馈阻抗,对于交流信号来说,阻抗越小,通过反馈电路的信号幅度就越大。
因此,反馈电容可以提高运算放大器的输入阻抗,使输入信号更容易放大。
2. 加速运放翻转速度:正反馈接电容可以加速运放翻转速度,这个电容也被称为“加速电容”。
当输入信号变化时,电容 C 能够快速充电或放电,使得运放的输出尽快达到新的稳定状态。
3. 保持输入输出波形一致性:电容 C 对输入和输出信号的波形具有谐振作用,可以改善信号传输过程中的失真。
在一定程度上,电容 C 能够补偿输入和输出波形的差异,使两者更加一致。
4. 限制噪声:电容 C 对高频噪声具有抑制作用,可以降低反馈电路中的噪声,提高运算放大器的信噪比。
5. 稳定性:在负反馈电路中,电容 C 与电阻 R 共同决定了反馈增益。
合理的电容值可以确保运放工作在稳定的状态下,避免自激振荡等不稳定现象。
反馈电容的取值范围一般在 1uF~10uF 之间。
电容 C 的选取需要根据具体电路和应用场景来确定,过大或过小的电容值都会影响电路的性能。
同时,电容 C 的性能(如容值、损耗、频率响应等)也会影响到运算放大器的整体性能。
电流反馈运放大器
7 电流反馈运放大器Erik Barnes,Analog Devices Inc.问:与普通运放相比,我不太明白电流反馈运放如何工作?我听说电流反馈运放带宽恒定,不随增益变化而改变,那是怎么实现的?它与互阻放大器是否一样?答:在考察电路之前,我们先给电压反馈运放(VFA)、电流反馈运放(CFA)和互阻放大器这三个概念下定义。
顾名思义,电压反馈是指一种误差信号为电压形式的闭环结构。
传统运放都用电压反馈,即它们的输入对电压变化有响应,从而产生一个相应的输出电压。
电流反馈是指用作反馈的误差信号为电流形式的闭环结构。
CFA其中一个输入端对误差电流有响应,而不是对误差电压有响应,最后产生相应的输出电压。
应该注意的是两种运放的开环结构具有相同的闭环结果:差动输入电压为0,输入电流为0。
理想的电压反馈运放有两个高阻抗输入端,从而使输入电流为0,用电压反馈来保持输入电压为0。
相反,CFA有一个低阻抗输入端,从而使输入电压为0,用电流反馈来保持输入电流为0。
互阻放大器的传递函数表示为输出电压对输入电流之比,从而表明开环增益Vo/Iin用欧姆(Ω)表示。
因此,CFA可称作互阻放大器。
有趣的是,利用VFA闭环结构也可构成互阻特性,只要用电流(如来自光电二极管的电流)驱动低阻求和节点,就可产生一个电压输出,其输出电压等于输入电流与反馈电阻的乘积。
更有趣的是,既然理想情况下,任何一个运放应用电路都可以用电压反馈或电流反馈来实现,那么用电流反馈也能实现上面的I V变换。
所以在用互阻放大器这一概念时,要理解电流反馈运放与普通运放闭环I V变换电路之间的差别,因为后者也可表现出类似的互阻特性先看VFA的简化模型(见图1),同相增益放大器电路以开环增益A(s)放大同相放大原理图波特图图1此主题相关图片如下:VFA的简化模型差模电压(V IN+ -V IN- ),通过RF和RG构成的分压电路把输出电压的一部分反馈到反相输入端。
为推导出该电路的闭环传递函数VO/V IN+ ,假设流入运放输入端的电流为0(输入阻抗无穷大);两个输入端民位近似相等(接成负反馈且开环增益很高)。
开关电容共模反馈的全差分折叠共源共栅运放
开关电容共模反馈的全差分折叠共源共栅运放下载提示: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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运放补偿电容
一种应用于CMOS运放的高速间接反馈补偿技术本文摘自《现代电子技术》运放的相位补偿为了让运放能够正常工作,电路中常在输入与输出之间加一相位补偿电容。
1,关于补偿电容理论计算有是有的,但是到了设计成熟阶段好象大部分人都是凭借以前的调试经验了,一般对于电容大小的取值要考虑到系统的频响(简单点说加的电容越大,带宽越窄),然后就是振荡问题;如果你非要计算,可以看看运放的输入端的分布电容是多大,举个例子,负反馈放大电路就是要保证输入端的那个电阻阻值和分布电容的乘积=反馈电容的阻值和你要加的电容的乘积......2,两个作用1.改变反馈网络相移,补偿运放相位滞后2.补偿运放输入端电容的影响(其实最终还是补偿相位……)因为我们所用的运放都不是理想的。
一般实际使用的运算放大器对一定频率的信号都有相应的相移作用,这样的信号反馈到输入端将使放大电路工作不稳定甚至发生振荡,为此必须加相应的电容予以一定的相位补偿。
在运放内部一般内置有补偿电容,当然如果需要的话也可在电路中外加,至于其值取决于信号频率和电路特性。
运放输入补偿电容一般线性工作的放大器(即引入负反馈的放大电路)的输入寄生电容Cs会影响电路的稳定性,其补偿措施见图。
放大器的输入端一般存在约几皮法的寄生电容Cs,这个电容包括运放的输入电容和布线分布电容,它与反馈电阻Rf组成一个滞后网络,引起输出电压相位滞后,当输入信号的频率很高时,Cs的旁路作用使放大器的高频响应变差,其频带的上限频率约为:ωh=1/(2πRfCs)若Rf的阻值较大,放大器的上限频率就将严重下降,同时Cs、Rf引入的附加滞后相位可能引起寄生振荡,因而会引起严重的稳定性问题。
对此,一个简单的解决方法是减小Rf的阻值,使ωh高出实际应用的频率范围,但这种方法将使运算放大器的电压放大倍数下降(因Av=-Rf/Rin)。
为了保持放大电路的电压放大倍数较高,更通用的方法是在Rf上并接一个补偿电容Cf,使RinCf网络与RfCs网络构成相位补偿。
差分运放_电容过小_理论说明
差分运放电容过小理论说明1. 引言1.1 概述在现代电子技术中,差分运放是一种常用的电路元件,其具有放大差分输入信号、提高共模抑制比等优点,被广泛应用于信号处理、测量仪器等领域。
差分运放的性能取决于各个部件的参数设置和设计。
本文将重点探讨其中一个关键因素——电容过小对差分运放性能的影响。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分。
首先,在引言部分介绍文章的概述、目的和文章结构。
接下来,在第二部分阐述差分运放的基本原理,包括其定义、差分输入与单端输入的区别以及差模与共模信号的概念。
在第三部分中,将详细讨论电容的作用与影响,并解释如何选择适当的电容值。
第四部分将结合理论说明与实际应用案例进行深入剖析,并对结果进行讨论和总结。
最后,在第五部分给出全文总结,针对电容过小问题提出解决方案,并展望未来研究方向。
1.3 目的本文旨在通过对差分运放及其关键因素之一——电容过小,进行理论说明和实际应用案例分析,以增加读者对差分运放性能的认识,并提出针对电容过小问题的解决方案。
通过本文的阐述,读者将更好地理解差分运放的重要性以及电容过小可能引发的问题,为电路设计和应用提供参考与指导。
2. 差分运放的基本原理2.1 差分运放的定义差分运放(Differential Amplifier)是一种基本的电路组件,其作用是放大输入信号的差模部分,抑制共模噪声。
它由至少两个输入端和一个输出端组成,通常采用双极性晶体管或场效应管作为放大元件。
差分运放具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点,在模拟电路设计中广泛应用。
2.2 差分输入与单端输入差分运放相比于单端运放具有更好的抗噪声能力。
在差分输入方式下,信号被同时加到两个输入端,并通过增益来扩大差异信号。
而在单端输入方式下,则只有一个信号被加到非反相引脚上进行放大。
由于充分利用了两个输入端口之间的差异,差分运放能够有效地去除共模噪声信号。
2.3 差模与共模信号在传输信号过程中,会存在差模信号和共模信号。
运算放大器经典问题解析
运算放大器经典问题解析1.一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻,这个平衡电阻的作用是什么呢?(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。
芯片内部的电路通常都是直接耦合的,它能够自动调节静态工作点,但是,如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地,它的自动调节功能就不正常了,因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压,也无法拉低电源的电压,这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件,电路需要另外分析。
(2)消除静态基极电流对输出电压的影响,大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡,这也是其得名的原因。
2.同相比例运算放大器,在反馈电阻上并一个电容的作用是什么?(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
(2)防止自激。
3.运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?(1)烧毁运算放大器,有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
4.在运算放大器输入端上拉电容,下拉电阻能起到什么作用?(1)是为了获得正反馈和负反馈的问题,这要看具体连接。
比如我把现在输入电压信号,输出电压信号,再在输出端取出一根线连到输入段,那么由于上面的那个电阻,部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值,对输入的电压进行分流,使得输入电压变小,这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的,通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
5.运算放大器接成积分器,在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什么?(1) 泄放电阻,用于防止输出电压失控。
6.为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容?(1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话,你会知道,不论什么运算放大器都是由几个几个晶体管或是MOS 管组成。
在没有外接元件的情况下,运算放大器就是个比较器,同相端电压高的时候,会输出近似于正电压的电平,反之也一样……但这样运放似乎没有什么太大的用处,只有在外接电路的时候,构成反馈形式,才会使运放有放大,翻转等功能……7.运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?(1)同相反相端不平衡,输入为0 时也会有输出,输入信号时输出值总比理论输出值大(或小)一个固定的数。
运放同相端与反相端并电容
运放同相端与反相端并电容1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍本篇文章所讨论的主题,即运放同相端与反相端并电容的概念和应用。
可以提及运放作为一种重要的电子器件,广泛应用于电路设计和信号处理领域,而同相端和反相端是运放电路的两个重要输入端。
并电容是指将两个电容器通过短路连接并联在一起的电路配置,其具有一定的特性和应用。
接下来的正文将分别详细介绍运放同相端和反相端的定义和介绍,以及它们的特性和应用。
最后,结论部分将总结同相端和反相端的作用,并讨论并电容对电路的影响和应用。
通过阅读本文,读者将对运放同相端和反相端并电容有更深入的了解,并能够将其灵活应用于实际电路设计和信号处理中。
1.2文章结构1.2 文章结构本篇长文将分为三个主要部分,分别是引言、正文和结论。
下面对这三个部分进行详细介绍:引言部分将首先对运放同相端与反相端并电容这个主题进行概述,以引起读者的兴趣。
接着,会给出本篇文章的结构,并简要介绍各个部分的内容和目的,让读者对全文有一个整体的把握。
正文部分将分为两个小节,分别是运放同相端和运放反相端。
首先,会对运放同相端进行定义和介绍,解释其基本概念和原理,并探讨其特性和常见应用。
然后,会转向运放反相端的定义和介绍,同样解释其基本概念和原理,并讨论其特性和应用场景。
结论部分将对同相端和反相端的作用进行总结,强调它们在电路设计和信号处理中的重要性。
此外,还会探讨并电容对于运放的影响和应用,进一步展示了同相端和反相端与并电容的关系。
通过以上的文章结构安排,读者将能够全面了解运放同相端和反相端在电路中的作用和应用,并对并电容对运放的影响有更深入的理解。
同时,文章的结构条理清晰,逻辑严谨,让读者能够轻松地获取所需的知识,并加深对该主题的理解。
文章1.3 目的部分的内容:本文旨在探讨运放同相端与反相端并电容的特性和应用。
通过对运放同相端与反相端的定义与介绍,我们将深入了解运放的工作原理和基本特性。
同时,我们还将探讨并电容对运放的影响以及其在实际应用中的具体应用场景。
运放电源端的电容
运放电源端的电容全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:运放是一种重要的电子元器件,在各类电子设备中应用广泛。
它的性能直接影响到整个电路的工作稳定性和性能,而电容作为运放电源端的重要元器件之一,在运放电路设计中起着至关重要的作用。
在运放电源端使用电容,可以起到滤波、去耦和稳压等作用,对运放的性能和工作稳定性有着重要的影响。
在运放电路中,一般会使用两个电容,一个连接到正电源端,一个连接到负电源端。
这两个电容的作用是不同的,正电源端的电容主要起到去除电源中的杂波和噪音,使电源提供给运放的电压更加稳定和纯净;而负电源端的电容,则主要起到对电源中的负载变化进行平滑,使运放的电源端保持稳定。
在选择运放电源端的电容时,需要考虑一些因素。
首先是电容的参数,包括容值、额定电压和温度系数等。
一般情况下,电容的容值越大,对电源的滤波效果越好,但同时也会增加成本和占用空间。
额定电压则需要根据电路的工作电压来选择,一般需要比电路工作电压略高一些,以保证在电压波动时电容不受损坏。
温度系数则是对电容在不同温度下的性能稳定性进行考虑,一般需要选择温度系数小的电容。
其次是电容的类型,常见的有固体电解电容、铝电解电容和钽电解电容等。
固体电解电容具有容值大、工作电压高、寿命长等优点,但价格较高,需要注意极性。
铝电解电容成本相对较低,但容值和工作电压相对较小,寿命较短,需要注意极性和工作环境温度。
钽电解电容具有容值小、工作电压高、寿命长等特点,适用于对容值和寿命要求较高的场合。
在运放电路设计中,电容的布局也需要注意。
为了避免电容对电路的干扰,应尽量远离其他元器件,尤其是信号线路和功率线路。
要注意电容的焊接和连接方式,保证连接牢固和接触良好。
还需要注意电容的工作温度和环境温度,选择符合要求的电容工作在合适的温度范围内。
运放电源端的电容在运放电路设计中扮演着至关重要的角色。
正确选择和使用电容,可以提高运放电路的性能和稳定性,确保电路的正常工作。
运放 反馈环路里 有电容
运放反馈环路里有电容运放是一种重要的电子元件,广泛应用于放大电路、滤波电路、比较电路等电子设备中。
在运放的反馈环路中,电容起着关键的作用。
首先,让我们先了解一下运放和反馈环路的基本概念。
运放是一种电子放大器,它具有高输入阻抗、低输出阻抗、大开环增益和微小偏置电流等特点。
反馈环路是将运放的输出信号再次送回到输入端,通过调节反馈信号的幅度和相位,实现对运放工作状态的控制。
电容作为反馈环路中的元件之一,起到了至关重要的作用。
首先,电容能够实现信号的相位延迟。
通过选取合适的电容数值,可以使得反馈信号的相位与输入信号的相位形成适当的差距,从而实现对运放输出信号相位的控制。
其次,电容能够实现信号的频率选择性。
通过选择不同数值的电容,可以实现对不同频率的信号进行放大或抑制,从而实现滤波的效果。
此外,电容还能够实现对运放输出信号的稳定性控制,减小运放的漂移和噪声。
然而,在使用电容作为反馈环路元件时,我们也需要注意一些问题。
首先,电容的极性需要正确连接,否则会引起电流的反向流动,影响电路的正常工作。
其次,电容的数值选择需要根据具体应用需求进行合理的选取,过大或过小的电容数值都会影响电路的性能表现。
此外,电容本身也存在一定的寿命和损耗问题,需要定期检测和更换。
综上所述,电容在运放的反馈环路中起着至关重要的作用。
它能够实现对运放输出信号相位和频率的控制,提高电路的稳定性和性能表现。
然而,在使用电容时我们也需要注意一些问题,如正确连接极性、合理选择数值等。
因此,在实际应用中,我们应当充分了解电容的特性,并根据具体需求进行合理的选取和使用,以充分发挥电容在运放反馈环路中的作用。
积分运放电容串电阻
积分运放电容串电阻
积分运放是一种重要的电子元件,它在电路设计中起着至关重
要的作用。
积分运放电路通常用于信号处理和滤波器设计中,能够
将输入信号进行积分运算,从而实现对信号的处理和分析。
而在积
分运放电路中,电容和串联电阻也是不可或缺的元件,它们能够影
响电路的频率响应和性能。
首先,让我们来看看电容在积分运放电路中的作用。
电容可以
储存电荷并且对变化的电压做出响应,因此在积分运放电路中,电
容能够实现对输入信号的积分运算。
通过合理选择电容的数值,可
以控制积分运放电路的截止频率和响应特性,从而满足不同的设计
需求。
另外,串联电阻也是积分运放电路中不可或缺的元件之一。
串
联电阻的作用是限制电路的输入输出阻抗,并且能够影响电路的增
益和稳定性。
通过合理选择串联电阻的数值,可以控制积分运放电
路的放大倍数和频率响应,从而实现对输入信号的精确处理和分析。
综上所述,积分运放电容串电阻是电路设计中非常重要的组成
部分,它们能够影响电路的性能和响应特性。
在实际应用中,工程
师们需要充分理解积分运放电路的工作原理,并且合理选择电容和串联电阻的数值,从而实现对信号的精确处理和分析。
希望本文能够帮助读者更好地理解积分运放电路,并且为电路设计提供一些参考。
运放中接电容的作用
Vin
Rg
(9)
分析(7)、(8)两式均可以发现,相对于未补偿之前的运放,反相运放引入了极点,同相 运放引入的极点总是在引入的零点左边。故反映到闭环波特图上就能发现,它们的带宽均减 小,带宽减小故噪声减小。实际上,这就是一个一阶低通滤波器。
下面看超前补偿对于运放寄生电容的补偿示例: 如图 3 所示,加电容 C 的目的是为了消除运放输入寄生电容 Cs 对稳定性的影响。Cs 来 自哪里? ——来自封装的引脚,或者 PCB 走线,又或者图中 Rg 的寄生电容。Cs 的大小一般 在几 pF 左右。分析的时候可以用一个电容并联在 Rg 两端来等效该寄生电容。
解决办法 电容校正
运放反馈电阻并接反馈电容
接入的电容相当于并联在前一级的负载上,在中、低频时,由于容抗很大,所以这个电 容基本不起作用。高频时,由于容抗减小,使前一级的放大倍数降低,从而破坏自激振荡的 条件,使电路稳定工作。
这种校正方法实质上是将放大电路的主极点频率降低f Cs 1
的相位总是超前的。
(Rg // R f )Cs 1
补偿的时候,我们总是设法让(4)式中的零点与极点 1/ 2 相抵消。下面从波特图上分析,
波特图如下图所示:
图2
图中可以看出,补偿后的开环传递函数增益明显“上移”,联想到运放的增益补偿 就可以初步推断:开环增益增大一般会导致闭环增益减小,从而闭环波特图下移,带宽 减小,噪声减小,稳定性增加。
尽量将末级功率放大的电源与其它放大电路的电源分开。
3.运放的相位补偿电容的应用 为了让运放能够正常工作,电路中常在输入与输出之间加一相位补偿电容。
1 关于补偿电容 理论计算有是有的,但是到了设计成熟阶段好象大部分人都是凭借以前的调试经验了,一般 对于电容大小的取值要考虑到系统的频响(简单点说加的电容越大,带宽越窄),然后就是
运放中共模电容的作用
运放中共模电容的作用
运放中共模电容的作用是抑制输入信号中的共模干扰。
共模电容是指运放输入端与地之间的电容,它可以滤除输入信号中的共模干扰,使运放只放大差模信号而抑制共模信号。
共模干扰是指同时作用在运放输入端的两个信号具有相同频率和相同相位的干扰信号。
这些干扰信号可能来自于电源线、接地线、邻近的信号线等。
共模干扰会影响运放的放大精度和稳定性,因此需要通过共模电容来抑制。
当共模干扰信号进入运放的输入端时,它们会同时作用于运放的两个输入端,由于共模电容的存在,共模干扰信号会被分流到地,而差模信号则会通过放大。
这样,运放的输出信号只包含差模信号,从而达到抑制共模干扰的目的。
运放中共模电容的作用是抑制输入信号中的共模干扰,提高运放的放大精度和稳定性。
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■ 在相同工艺和功耗下,电流反馈型运放比电压反馈型运放的FPBW 更
高、失真更小
■ 电流反馈型运放的反向输入阻抗低、同相输入阻抗高
■ 电流反馈型运放的闭环带宽仅由内部主导极点电容C p 和外部反馈电阻
R
2决定,而与增益设置电阻R 1无关
图1.17 电流反馈型运放的特性总结
1.4 运放反馈电容的作用
在这里,需要给出噪声增益的定义。
噪声增益是一个统计量,与运放的输入终端相连的小振幅噪声电压源经过放大电路后,在输出端测量得到的放大程度即为噪声增益。
运放的输入电压噪声就是通过这种方式建模的。
另外,需要注意的是直流噪声增益也可以用于将输入电压偏移(或者运放的其他输入误差源)反映到输出端。
噪声增益不同于信号增益。
如图1.18所示,给出了反向和同相模式下的噪声增益和信号增益原理及对比。
可以发现,在同相模式下,噪声增益等于信号增益;然而,在反向模式下,噪声增益不变,但是信号增益是–R 2/R 1。
在此结构中,电阻作为反馈器件,可以对网络产生反作用。
信号增益211R R =+
信号增益21R R −= 噪声增益211R R =+ 噪声增益211R R =+
对于VFB 运放:闭环BW=
u
CL f f G =
图1.18 反相和同相模式下的噪声增益和信号增益比较
如图1.19所示是噪声增益的另外两种结构图,在这种结构模式中,通过在运放的输入端增加一个电阻R 3,使得噪声的增益能够与信号增益相独立,即在信号增益发生变化的时候,噪声增益可以保持不变。
一般互补运放在低噪声增益情况下不稳定,而通过采用这种技术结构后,可以起到稳定互补运放的作用,但是,此项技术也会使得对输入噪声和偏移电压的敏感性相应地增加。
单位增益带宽频率
噪声增益
信号增益21
1R R =+ 信号增益21R R −= 噪声增益2131||R R R =+ 噪声增益213
1||R R R =+ 图1.19 噪声增益独立于信号增益的电路结构
可以将噪声增益表示成关于频率函数的伯德图来分析运放的稳定性。
如果反馈环路纯粹是反相的,噪声增益就是与频率相关的常数,然而,在反馈环路中的反作用元件将使其随着频率的变换而改变。
变化的极点频率和零点频率决定了噪声增益的断点,通过计算可以很容易得到,再使用对数坐标伯德图可以很清楚地表示噪声增益变化。
在开环增益与噪声增益的交叉点不仅决定了运放的闭环带宽,而且可以用来分析系统的稳定性。
参考文献4中给出了通过使用伯德图分析反馈网络的相位和增益性能的方法,以及怎样做近似简化模型的例子。
正如信号增益和噪声增益不同一样,信号带宽和闭环带宽之间也有区别。
运放的闭环带宽通常由具有开环频率响应的噪声增益的交叉值决定。
只有在反馈网络是纯反相的时候,信号带宽才等于闭环带宽。
电压反馈型运放的反馈回路中经常使用电容,以获得如图1.20(a )所示的频率响应,这个频率响应与单极点低通滤波器的频率响应一样。
将得到的噪声增益绘制成伯德图,来分析稳定性和相位裕量。
系统的稳定性由噪声增益和开环增益的斜率决定。
图1.20 带反馈电容的VFB 和CFB 运放的噪声增益稳定性分析
对于无条件稳定的情况,噪声增益曲线必须要以小于12dB/信频的斜率穿越开环响应曲线。
此时,它们相交处的斜率是6dB/倍频,表明系统处于稳定状态。
注意,对于图1.20(a )所示的情况,频率响应的第二个极点出现在比f u 高很多的地方。
同样,对于图1.20(b )所示的电流反馈型运放,除了采用绘制开环互导增益T (s )的伯德图的方法外,也采样了相同的分析方法。
然而,对于电流反馈型运放,其噪声增益(用于稳定性分析)需要重新定义成与反相输入端相连的电流噪声源形式,如图1.21所示。
噪声电流通过阻抗映射到输出端,该阻抗称为电流反馈型运放的“电流噪声增益”,即 “电流噪声增益”o o 21R R Z Z ⎛⎞=+⎜⎟⎝⎠
图1.21 电流反馈型运放的“电流噪声增益”定义
接下来,返回到图1.20(b ),观察电流反馈型运放的电流噪声增益曲线,在低频段,电流反馈型运放的噪声增益近似等于R 2(假设R 0远小于Z 1和Z 2)。
第一个极点由R 2和C 2决定。
随着频率的增大,C 2变为短路,于是反相输入端的所有电流都流入R 0(如图1.21所示)。
通常在反馈环路中使用固定的反馈电阻R 2来对电流反馈型运放进行性能优化,使其性能达到最佳。
互导增益T (S )的其他极点产生在超出闭环带宽f CL (由R 2决定)频率处。
注意,在电流反馈型运放的噪声增益与开环互导增益T (S )相交点,T (S )的斜率为12dB/倍频,这表明系统并不稳定,可能会发生振荡。
因此,电流反馈型运放不宜用于在反馈环路中需要电容的场合,比如,简单的有源积分器或低通滤波器中就不宜采用电流反馈型运放。
但是,在某些特殊的有源滤波器中可以使用电流反馈型运放,例如,如图1.22所示的萨伦·基滤波器中就可以使用电流反馈型运放,其反馈网络中不需要电容。
图1.22 使用电流反馈型运放的萨伦·基滤波器
另外,电压反馈型运放则可以用于各种有源滤波电流。
如图1.23所示,是采用AD8048实现的多级反馈20MHz 低通滤波器的实例。
图1.23 采用AD8048实现的多级反馈20MHz 低通滤波器
通常,为避免因运放相移引起问题,放大器的带宽应该不小于滤波器带宽的10倍(在图1.23实例中,AD8048的带宽超过了200MHz )。
滤波器的的设计参数如下:
F o =截止频率=20MHz
∝=阻尼比=1/Q =2
H =电路的绝对值增益=|−R 4/R 1|=1
o 1
12122π4(1)100pF(50pF)k F C C H C C α=+=
== 1159.2Ω,2R Hk α=
=选用154Ω 379.6Ω,2(1)
R k H α
==+选用78.7Ω 41159.2Ω,R HR ==选用154Ω。