运放的应用实例和设计指南

....运放的典型设计和应用运放的典型应用运放的根本分析方法：虚断，虚短。对于不生疏的运放应用电路，就使用该根本分析方法。振荡器及电压比较器。运放在有源滤波中的应用ACH1

R233182K

R230C50182KC201

0.01uF5+

U33B7 ACH_BF1R280200K

622nF

OP2177ARZ5.2有源滤波上图是典型的有源滤波电路〔赛伦-凯电路，是巴特沃兹电路的一种。有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减，而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。R233R230C50和C201的容量大小选取全都〔两级RC电路的电阻、电容值相等时，叫赛伦凯电路，这样就可以在满足滤波性能的状况下，将器件的种类归一化。其中电阻R280是防止输入悬空，会导致运放输出特别。3巴特沃兹，单调下降，曲线平坦最平滑；切比雪夫，快速衰减，但通带中有纹波；贝塞尔〔椭圆，相移与频率成正比，群延时根本是恒定。二阶有源低通滤波电路的画法和截止频率运放在电压比较器中的应用R292200K

U87B

+5VA

R2751KU85

PS2801-1

+3.3VR273 51K + 7

1 4 FREN1 FREN12 3ACH_BF1

R274 1K C21322nF

LM393DR2G5.3电压比较上图是典型信号转换电路，将输入的沟通信号，通过比较器LM393，将其转化为同频率的方波信号〔存在反相，让软件处理一下就可以，该电路在沟通信号测频中广泛使用。该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。将输出进展〔1+R292/R273〕倍的放大，放大倍数越高，方波的上升边缘越陡峭。该电路中还有一个关键器件的阻值要留意，那就是R275，R275打算了方波的上升速度。恒流源电路的设计如下图，恒流原理分析过程如下：U5B〔上图中下边的运放〕为电压跟随器，故V1V4;由运算放大器的虚短原理，对于运放U4A〔上图中上边的运放〕有：V3V5；而V5

R20R21V4；V3

R18R190;V2V1Vref当参考电压Vref1.8V时，电阻R303.6k0.5mA。该恒流源电路可以设计出其他电流的恒流源，其根本思路就是：全部的电阻都需要承受高精度电阻，且阻值全都，用输入的参考电压〔用特地的参考电压芯片〕比上阻值，就是获得的输出电。但在实际使用中，为了保护恒流源电路，一般会在输出端串一只二极管和一只电阻，这样做的好处第一是防止外界的干扰会进入恒流源电路，导致恒流源电路的损坏，二是可以防止外界负载短路时，不至于对恒流源电路造成损坏。整流电路中的应用GND_GL

C430.022uF+5V_GL

+5V_GL8

U12

7

MMSD4148T1GMMSD4148T1GD10 D11R102IN

R103

C44 001uF+

V+ U11A1

Vref10KIin

VREG V+1 6VREF B2 5

C47 TVS80.1uF

4-20mA-4-20mA+D12 D13

4-20mA-4-20mA+20K

2 R10434V-TLC2272AID GND_GL

IinIretXTR115UA

E4 MJD47GIo

SMBJ26CAMMSD4148T1GMMSD4148T1GGND_GL

5.5整流电路上述电路是一个整流电路，将输入的肯定频率的脉冲整流成固定的电平电压，再用此电压掌握4-20mA该电路功能类似一些DAC功能的接口。热电阻测量电路AmAm+5V_GL01-0.1uFB10 80R/0.4AAm1V+R87R888U13ATLC2272AIDU13BPTC+3+TLC2272AID1TVS7100K1322R8910K5+7PTC6B11 80R/0.4A0.1uFPTC-4V-R10910KSMBJ8.0CAGND_GLR11010KGND_GLPTC+PTC-5.6热电阻测量电路

GND_GL上图的电路是典型的热电阻/电偶的测量电路，其测量思路为：将1-10mA的恒流源加于负载，将会在负载上产生肯定的电压，将该电压进展有源滤波处理，处理后在进展信号的调整〔信号放大或衰减，最终将信号送入ADC接口。该电路应用时，要留意在输入端施加保护，可以并TVS，但要留意节电容对测量精度的影响，固然，假设在一些低本钱场合，上述电路图可简化为下电路I_INI_INR9010KR93100TLC2272AID5+7PTCI_OUTR9210K6U88BR11110KR11210KGND_GL5.7热电阻测量简化电路电压跟随器在运放的使用中，电压跟随器是一种常见的应用，该电路的好处是：一是减小负载对信号源的影响；二是提高信号带负载的力量。+3.3VAU2D12++3.3VAU2D12+14+1.65V_Vref13C8 C26TLC2274AIDEC1100uFC9C2710uF 0.1uF 10uF 0.1uFR645K1AGND AGND5.8电压跟随器压进展跟随，提高其输出力量。单电源的应用在运放的实际使用，我们一般为了保持运放的频率特性，一般都承受双电源供电，但有的时候在实际使用，我们只有单电源的状况，也能实现运放的正常工作。首先我们运用运放跟随电路，实现一个VCC/2的分压:R655K1

+VCC

+VCCR645K1

C8 C2610uF

V24A43+ 12TLC2274AID1

+VCC/2C270.1uF1V-AGNDAGNDAGND5.9分压电路+VCC/2，但由于电阻分压的特性所在，其动态的响应速度会格外慢，请慎重使用。获得+VCC/2+VCC+VCC4V24A+VCC/2R66?R68?3+1OUTIN21TLC2274AID1V-R67?5.10单电源的应用

AGND该电路中R66=R67//R68，信号的输出增益G=-R67/R68。具体应用如以下图+5V_ADAD芯片的电压是3.3〔基准电压芯片REF3033得到，该3.3V1.65V，给到运放的同相输入端5.11单电源差分输入并放大的应用运放的应用要点单电源供电工作的运放肯定要加直流偏置〔如图5.11中的REF1.65V_AD〕，运放 否则运放无法工作．一般运放不能直接驱动容性负载假设驱动容性负载必需用电容进展相位补运放 偿或输出串电阻再接负载．同向放大器的输入端肯定要对地加偏置电阻作为直流通路．上图为典型的同相放大器。其中，同相输入端的对地电阻R有两个作用。第一个作2R2

给运放的同相输入端供给一个对地的直流通路，使得运放内部与同相输入端相连的基极通过电阻R2

与负电源构成回路以形成基极电流〔参见以下图静态参数的对称性，以充分保证运放差分放大器形式的输入级的共模抑制力量，故应满运放 ∥R。2 1 f对外接口的运放输入端要在正负输入管脚并联一个TVS管防止运放由于运放 输入信号电压过大产生极性反转，形成寄生假信号输出。运放运放运放运放2附录参考文献

10GWB自激。单电源运放使用中，+Vcc/2除了直流电位要留意稳压(最好选用基准电压芯片输出该值)外，还要确保低阻抗的沟通退耦，即对地并联至少10uF0.1uF带功率的运放的输出端要对电源和地线使用开关二极管进展钳位保护是挂接感性负载时。对另一路信号产生串扰，所以，设计