集成運(yùn)算放大器簡(jiǎn)稱集成運(yùn)放,具體為啥叫這個(gè)名字咱們不去考慮它。主要就是能靈活使用常用的一些運(yùn)放方便咱們?cè)O(shè)計(jì)制作一些精度高一些的電路。
就小編個(gè)人而言,常用運(yùn)放為L(zhǎng)M358,常用電源結(jié)構(gòu)為單電源,只能輸出高電平和低電平,不能輸出負(fù)電信號(hào)。主要用到了運(yùn)放的比較器和放大器作用。下面就這兩種作用做一下介紹。
運(yùn)放
LM358內(nèi)部包含了兩個(gè)相同的運(yùn)放電路。通常小編設(shè)計(jì)的電路會(huì)正好用完這兩個(gè)電路。
每一個(gè)運(yùn)放電路都有兩個(gè)輸入端。分別是同相輸入端和反相輸入端。區(qū)別是,同相輸入端輸入一個(gè)電信號(hào)會(huì)在輸出端得到一個(gè)經(jīng)過放大的相位相同的電信號(hào)。比如,我們輸入一個(gè)小幅度的正向信號(hào),就會(huì)在輸出端得到一個(gè)經(jīng)過放大的正向信號(hào)。當(dāng)然,運(yùn)放的反相輸入端需要接地。不然,輸入的信號(hào)不會(huì)被放大。
而反相輸入端則相反,比如我們輸入一個(gè)小幅度的正向信號(hào),會(huì)在輸出端得到一個(gè)經(jīng)過放大的反相的信號(hào)。這時(shí),同樣的,同相輸入端也需要接地。
如果把運(yùn)放電路作為電壓比較器來(lái)用。要根據(jù)需要得到的有效信號(hào)來(lái)選擇信號(hào)輸入端。
比如,我們要比較一個(gè)電信號(hào),要求電壓信號(hào)超過一定值后,輸出端得到一個(gè)高電平信號(hào)。那么,我們應(yīng)該這樣接。
比較器
被測(cè)信號(hào)接到運(yùn)放的同相輸入端,然后反相輸入端接一個(gè)基準(zhǔn)電壓。這個(gè)基準(zhǔn)電壓通常使用穩(wěn)壓管或者將穩(wěn)定的電源用電阻分壓的方式得到一個(gè)基準(zhǔn)電壓。不管方式如何,結(jié)果都是要得到一個(gè)穩(wěn)定的電壓信號(hào),使得運(yùn)放可以對(duì)被測(cè)信號(hào)電壓正確的比較。
比如,我們?cè)O(shè)定基準(zhǔn)電壓為2V,則被測(cè)信號(hào)電壓低于2V時(shí),輸出端是一個(gè)低電平的狀態(tài)。當(dāng)被測(cè)電壓高于2V時(shí),運(yùn)放會(huì)輸出一個(gè)高電平信號(hào)。
如果我們將被測(cè)信號(hào)和基準(zhǔn)相互調(diào)換一下,就會(huì)使得電路在默認(rèn)情況下輸出高電平,而在被測(cè)電壓超過基準(zhǔn)后輸出低電平。與第一個(gè)電路的輸出狀態(tài)正好相反。具體該怎么選擇要根據(jù)自己需要的狀態(tài)來(lái)決定。
在小編設(shè)計(jì)的電路中,運(yùn)放還會(huì)被用作放大電路來(lái)用。
放大電路
圖中的結(jié)構(gòu)是一個(gè)同相放大電路結(jié)構(gòu)。
R1與R2的比值決定了運(yùn)放電路的放大倍數(shù)。就這個(gè)電路而言,R2是R1的20倍,則放大倍數(shù)就是20倍。當(dāng)然,如果當(dāng)輸入信號(hào)大到一定強(qiáng)度,使得輸出達(dá)到-1.5V VCC,那么此時(shí)的運(yùn)放已經(jīng)進(jìn)去飽和狀態(tài),不能繼續(xù)放大電信號(hào),繼續(xù)增加信號(hào)的輸入強(qiáng)度也是沒用的。所以,放大倍數(shù)也需要根據(jù)輸入的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)權(quán)衡一下。保證在最小值和最大值之間都能線性放大。或者是首先滿足最小值的放大要求,而最大值可以考慮放棄掉。
以上這些都是小編在電路應(yīng)用當(dāng)中的一些提煉,常用的就這么幾種電路結(jié)構(gòu)。如果有什么不對(duì),請(qǐng)?jiān)谙旅娴幕貜?fù)中提出。
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