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从零**放—14 运放开发板电路讲解 从今天开始，我们来看下我们买到的开发板怎么测试，当然主要是仿真了，如果有条件的可以自行产生信号进行测试。 运放电路上比较多的，如果我们看到一个分析一个看到一个分析一个的话，其实效率比较低的，而且我们没有抓住它的起源，因为任何东西都是追踪溯源的。如果比作一团乱麻的话，我们要找到线头在哪里。 这套实验班非常适合三年以及五年以下有工作经验的人，对运放没有很透彻的理解的。一些基本概念，一些基本用法不清楚，这套实验班是有很大的帮助的。 我们在学校学的都是双电源供电，可是实际工作中，其实双电源是不那么容易去获得的，尤其低功耗的情况下，即便是你去获得双电源容易，但是你要付出成本还要把成本去降低，然后怎么让电路设计的更高效。希望这套实验班对你有借鉴的意义。 这套实验板总共分12个电路，分别涉及同相、反相、差分，又根据信号的类型、供电的方式总共有12个运放实验电路。同相有5个、反相有3个、差分有4个。当然这些都是工作中常用的运放电路使用类型。分别如下： 同相放大，双电源供电直流信号 同相放大，单电源供电直流信号 同相放大，双电源供电交流信号 同相放大，单电源供电交流信号-电路1 同相放大，单电源供电交流信号-电路2 上面五种基本的同相放大电路，直流信号都不难的，双电源供电交流信号也不是很难，这四个电路就是有那么细微的差别所在。稍微有点难度的就是单电源供电交流信号，因为它有两种不同的放大电路，所以说这套实验板它稍微有点难度的（单电源交流）。 反相放大，双电源供电直流信号 反相放大，双电源供电交流信号 反相放大，单电源供电交流信号 差分放大，双电源供电直流信号 差分放大，单电源供电直流信号 差分放大，双电源供电交流信号 差分放大，单电源供电交流信号 1、实验板电源 我们这套板子的供电是9—12伏供电的都可以。我们的实验板上运放供电电源的正2.5伏和负2.5伏是怎么的来的呢？ 1.1、正2.5伏电源供电电路 这里加了个Q1（MOS管），MOS管是为了防止反接的，就是即便电源端子插反，也不会把板子烧掉，电源是不会坏的，D1这个稳压二极管是保护MOS管的，因为我们输入电源很小，所以这个地方用不到，所以这个二极管没有焊接在板子上。12伏过来我们通过一个LDO把电压降成正的2.5伏，那么我们这个电源电压进LDO之前我们也串了一个RC滤波（R89和C61），因为我们供的电压足够大，那么这里1K的电阻它的压降也是很小的，就是说你给LDO供电之前也加个RC滤波，这都属于经验。在这里我们得到了正2.5V的运放供电正电压。 1.2、负2.5伏电源供电电路 我们上边得到了正2.5伏，那么我们来看看负2.5伏是如何得到的。如下图： 得到了正2.5伏之后，我们把2.5伏给到了SGM3204这个芯片，这个芯片是个电荷泵，它对电压进行了一个反向，通过它我们可以产生一个负压，最终得到负的2.5伏运放供电负电压。电荷泵之后我们看到加了一个π型滤波CLC电路，电容（C62和C63）4.7uF，600Ω的磁珠（FB1），这里的值都是经验值，我们没有细究它为什么取这个值。 1.3、正5伏电源供电电路 这个正5伏的产生方式跟正2.5伏的产生方式是相同的，只是芯片不一样而已。 所以我们看到，我们对电源的处理已经很到到位了，输入的时候加了RC滤波，负压输出的时候加了π型滤波，给到运放的时候又加了一层RC滤波，我们会在后续讲解中看到。 2 、同相放大、双电源供电直流信号 直流信号真正的难点在小信号，如果这个信号很大的话都不难的，如下图是这个类型放大电路的电路图。 它是双电源供电，双电源引脚处都进行了RC滤波的处理（正电源R31和C20、负电源R4和C1），RC滤波的电容和电阻都采用的经验值（电阻100Ω，电容100nF），因为这个芯片功耗很低，在RC滤波上的电阻压降很小，那么我们拿到实验板实验时，可以测下+2.5伏的电源纹波和R31与C20之间连接点的电压纹波，就是在串电阻之前和串电阻之后，其实它这个纹波改善的很明显。电源纹波这尤其做仪器仪表的，由于信号都比较小，肯定要对噪声进行处理，如果仅仅加一个去耦电容或者旁路电容，其实效果不是那么明显，加了RC滤波那么这个纹波就会变的很小啦，那么给运放供电电源会很干净，噪声也小。 一般来讲，双电源的运放电路相对来说比较简单，交流信号会更简单。但是即便是简单对于初学的人其实也是很难的。所以对于初学者来说，先把电路记住，之后实际运用中进行套用就可以了。 首先我们这里是双电源同相放大直流信号，比如我们这里说的是大一点的信号，不是小信号，如果我们的信号是500mV的话，R12和R3对500mV进行分压，然后输给同相输给运放，那么我们运放的放大倍数是R23/R22就是100K/10K+1=11倍的放大倍数。C5是干什么用的呢？R12既可以分压，又可以跟C5组成一个RC滤波。为什么输出要串一个100Ω的电阻呢？主要是为了防止震荡的，就是说不加这个电阻可能会震荡，加上这个电阻一般就不会震荡了。C15是相位补偿电容（反馈臂上的电容），也是个经验，不加这个电容没关系，不会有什么问题的，加上了也是更好的。如果我们是在双电源供电下，然后直流信号下，用同相放大的话，我们就用这个电路，信号处加个分压电阻，把大的信号变成小的，然后输入给运放进行放大。 3、同相放大，单电源供电直流信号 这个电路跟第2节讲到的电路只有一个点的区别，就是单电源供电的。双电源的好处是可以输出负值的信号（可以输出负电压），单电源是不能输出负电压的。整个电路的结构都一样，除了运放芯片的负端没有供负电压。 4、同相放大，双电源供电交流信号 一般情况下，我们是双电源供电的话，对交流信号的处理C25电容一般不用加，加了的好处是可以做个阻抗转换的作用，加入前一个信号的放大，通过这个电容阻抗就变小了，起到阻抗变换的作用。R6这个下拉电阻一定是要加的，给运放一个直流偏置，让偏置点在0伏上。这个电路跟前两电路的区别，只是在同相端输入上处理的不同。 5、同相放大，单电源供电交流信号 交流信号的单电源同相放大电路有两种架构方式。 5.1、同相放大，单电源供电交流信号——电路1 首先我们交流信号过来之后，首先我们要确定一个直流偏执点，我们的直流偏执点一般电源的中心位置，也就是图中电源电压经过R8和R1分压得到的电压，就是电源的中心位置（阻值相等），供电是5伏，那么经过R8和R1分压偏置就是2.5伏。同样交流信号不论它是单双电源我们都要加耦合电容进去——电路中的C9，这里加电容一定是有好处的。放大倍数也是R18/R17+1得出的值就是放大倍数，放大11倍。我们为什么R17电阻之后要加电容呢，电容的作用就是通交隔直，我们让交流信号（因为这里是处理的交流信号）反馈到地，然后直流信号不给它一个返回通路，就是不对直流信号进行放大，只对交流信号放大，这个电容的作用就是给交流的反馈信号提供一个通路（C12这个电容很有意思）。 5.2、同相放大，单电源供电交流信号——电路2 同样我们输入信号也加了耦合电容C10（以后碰到交流信号都加个耦合电容），然后给了个偏置电压（定在电源电压的一半），因为同相端直流偏置是2.5伏，那么返回来之后，我们也要加个2.5的偏置，这样就不对直流信号放大了，只对交流信号放大。T15点我们也加了2.5伏的直流偏置也是可以的（不用直接电容接地），这个是肯定对的，但是这样加行不行啊？老师也给我们挖了个坑，一会仿真的时候看下，就是我们这里给直流偏置的时候能不能这样给？
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