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运放电路设计实战入门视频课程04

单电源供电电源

LDO

- 单电源供电系统用LDO给OPA供电;

- LM78xx PSRR性能不佳,最好要高输入耐压的LDO

虚地的设计

- 主要是针对交流信号,要用“虚地”来抬升参考点,通常取VCC/2 (动态范围比较大),当然也可以根据运放输出特性取其他值。

- 流过两个R的电流和Ib要选择在不同的数量级(Ir>>Ib),否则分压会受影响。

- 电阻100k – 510k, 电容0.1uF – 10uF

- 电容越大,转折频率点越小,尽可能得出赶紧的偏置电压点。

单电源基本运放电路

单电源直流信号放大电路

- 受制于工作电源,输出在0V以上,故单电源下放大直流信号只能用同相输入放大电路。

- Vout = Vi x (1+R1/R2)

- R1=1K – 1M,R2=1K – 100K,C2=10pF – 2000pF

- R4固定下拉,是为了防止运放的输入浮空。否则,运放输入阻抗非常高,Vi上面很小的扰动,就会被放大(尤其在上电瞬间),导致输入饱和或震荡。从而,误触发。

- C1做相位补偿

- 应用:low side电流检测;

单电源下交流信号放大电路

- 单电源下放大交流信号采用同相放大或者反相放大电路都可以,同相电路也有多钟接法:

#1

- Vout = Vi x (1 + R1/R2//R3)

- R2/R3=1K – 100K, C1 = 10pF – 1000pF

- C2隔直电容,(手机的mic输出,有2.5v 或者 0.7v的偏置,会和反馈参考冲突)

- C3低通滤波

#2

- Vout = Vi X (1 + R1/R2)

- C4电容接地,提供交流反馈电路(除去反馈电路里面的直流成分),根据信号频率选择值:

o 取经验值:

§ 音频信号 : 1uF – 10uF;

§  100kHz信号:1nF-1uF;

- C1 = 10pF – 1000pF,Vref由一路运放(跟随电路)或者LDO产生,提供直流偏置电压;

#3

- Vout = Vi x (1 + R1/R2)

- 反相回路直接接到虚地上:用运放产生一个Vcc/2。比较精确。

#4

- 单电源交流信号反相放大电路:

- Vout = -Vi x (1+R1/R2)

- 电阻分压会产生电流噪声,所以需要C3来低通滤波

- 反相对音频信号没有什么影响。

#5

- 单电源直流信号差分放大电路:

- Vout = (Vp - Vn)x R2/R1 + Vref

- 需要注意Vout不能输出负电压,Vref需要一路运放产生。

- 应用:处理音频,带通滤波

#6

- 单电源交流信号差分放大电路

#7

- 单电源一阶低通滤波反相输入

- Fo=1/(2πR2C2)

- Gain = R2/R1

- VDD/2由运放产生

#8

- 单电源一阶低通滤波同相输入

- Fo=1/(2πR1C2)

- Gain = 1+(R3/R2)

- VDD/2由运放产生

#9

单电源一阶高通同相输入

- Fo = 1/(2πR1C1) 和 Fo=1/(2πR1C1)

交流信号电路中电容的取值:

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