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运算放大器的参数及应用电路

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qbwww|  楼主 | 2023-4-24 08:03 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

今天给大家介绍的是 OP07芯片,主要是以下个方面:

  • 1、OP07芯片
  • 2、OP07芯片引脚图
  • 3、OP07 CAD模型
  • 4、OP07 运放参数
  • 5、OP07 等效替换
  • 6、如何使用OP07?
  • 7、OP07差分放大电路
  • 8、OP07 热电偶放大器
  • 9、OP07绝对值电路

一、OP07芯片

OP07 是一款精密运算放大器,由芯片内部的单个运算放大器组成,OP07运算放大器的转换率为 0.3-V/μs,低噪声,并具有宽输入电压范围,具体内部频率补偿和偏移调零功能。

OP07芯片实物图


二、OP07芯片引脚图

OP07芯片引脚图

  • Pins1 & 8 (VOS Trim):用于在需要时固定偏移电压
  • Pin2 (IN-):反相 (IN-) 引脚
  • Pin3 (IN+):非反相 (IN+) 引脚
  • Pin4 (V-):连接到 GND 或负轨
  • PIn5 (NC):未连接引脚
  • Pin6(输出):输出引脚
  • Pin7 (V+):连接到 电源 电压

三、OP07 CAD模型
1、OP07 电路符号图
OP07 电路符号图

2、OP07 封装尺寸图
OP07 电路封装尺寸图

3、OP07 3D模型
OP07 3D模型


四、OP07运放参数
  • MaxVOS :75µV
  • 输入VOS:很低
  • 较小的失调电压漂移:1.3 µV/°C
  • 输入电压范围宽±14V
  • 电源电压范围宽 ±3 V至 ±18 V
  • 噪音更小,如 0.6 µV pp
  • 适用于 108A、725、308A、AD510 和 741 等插座
  • 电源电压:±22 V
  • 电压 (Vin) :±22 V
  • 差分 Vin(输入电压)为 ±30 V
  • o/p 短路持续时间不定
  • 存储温度范围:-65°C至+125°C
  • 工作温度范围:0°C – 70°C
  • 结温: 150°C
  • 焊接用铅的温度:300°C

五、OP07的选型替换

OP07运放的等效IC:CA3140、UA741、MC33171、TL081等。

OP07运放的替代IC:LM4871、IC6283、AD620、LF351、JRC45558等。


六、如何使用OP07?

如果要应用0P07芯片,就需要提供电压源为芯片供电,可以使用单电源或双电源运行。具体取决于应用。

OP07可以承受的最大电压为±22V,大于这个值就可能永远损坏芯片。理想情况下,运算放大器的两个输入在接地时都应提供输出,但实际上反相和同相输入处于不同的电位,可能是因为集电极电流、电流增益、集电极电阻、发射极电阻等不匹配,因此OP07有两个输入偏移引脚。

可以通过外部电路设置偏移电压,来调整与这些不匹配。通常在输入引脚之间连接一个电阻或者电位器(电位器主要是用于需要精确偏移控制的应用。)通过调节电位器的阻值,可以设置所需要的值。

OP07 放大器内部电路将输出电压限制在±12V以内。下图为设置输入失调电压的电路。

OP07工作原理


七、OP07差分放大电路

使用OP07运放的简单差分放大电路如下图所示。该电路可以用三个运算放大器构建,分别表示为 A1、A2 和 A3。

前两个运算放大器如 A1 和 A2 在非反相配置中与 A3 放大器联合。在下面的电路中,A3运算放大器称为减法器电路。此处该电路在单端 o/p 电压内改变两个浮点(如 a 和 b)之间的差分信号。

OP07差分放大电路

一般情况下,A3放大器在单位增益内使用,而R4至R7等所有电阻都是等效的。一旦以 0.1% 的容差使用电阻,共模抑制就会超过 60 dB。如果想要进一步改进,可以添加一个电位器来实现,如果想获得更好的共模抑制比,可以调节电位器。

A1和A2运算放大器都有一定的差分增益,这种低电平差分放大器广泛用于信号处理。

它对于低频信号也非常有用,通常是从热电偶输出或在平衡模式下改进和传播的传感器获得的。该放大器电路通过 ± 15V 供电,只是 A3 输出放大器的零 i/p 偏移电压所必需的。


八、基于OP07C 运算放大器的热电偶放大器
1、元器件清单
  • OP07C 运算放大器 — 2 个
  • 1KΩ 电阻 — 3 个
  • 20KΩ 电阻 — 1 个
  • 6K8Ω (6.8KΩ) 电阻 — 1 个
  • 4.7 V 齐纳二极管 — 2 个
  • 100nF (104) 陶瓷电容 — 1个
2、基于OP07C 运算放大器的热电偶放大器原理图
基于OP07C 运算放大器的热电偶放大器原理图

3、基于OP07C 运算放大器的热电偶放大器的计算
1)增益计算

热电偶在加热的时候会产生非常小的电压信号。当温度为600℃,K型热电偶会产生24.905 毫伏的电压。

假设我们的烙铁可以加热到 600°C,并且它的信号可以放大到 4.2V,需要一个增益为 4.2 / 0.024905 = 168.64 的放大器电路。

我们可以通过选择合适的电阻值来设置运算放大器的增益。下面是一个非反相运算放大器电路模型。

同相运算放大器电路

该电路的增益将为 (R2 / R1 ) + 1。

因此,我们可以选择合适的电阻来设置增益。

在这个电路中,2个阶段就可以获得所需要的增益,检查可用电阻后,在第一级使用1KΩ 和 20KΩ 的电阻,增益为21.对于第二级,使用1KΩ 和 6.8KΩ,增益为 7.8。

因此,电路的总增益将为 21 x 7.8 = 163.8

接近目标收益; 168.64。

因此,来自热电偶的 24.905 mV(对于 600°C)输入信号将在微控制器 ADC 输入中感应出 163.8 x 0.024905 = 4.07 V。

2)稳定输入

最初构建的电路没有输入滤波,因此,温度读数经常跳跃。在这个电路中使用了由 TCR1 (1KΩ) 电阻和 TCC1 (100nF) 电容构建的 RC 滤波器,如上原理图所示。

3)防止短路和高压

背对背连接的两个齐纳二极管 ZD1 和 ZD2 用于保护电路,以防热电偶接触烙铁内部的高压线。


九、使用两个 OP07 IC 设计的绝对值电路

下图显示了使用两个 OP07 IC 设计的绝对值电路。电路生成一个输出信号,该信号遵循应用输入的绝对值,左侧的 OA07 IC 以反相配置工作。如果输入电压为正,则左侧 OA07 IC 的输出将向负值上升。

反相输入电压将大于同相电压。二极管 D1 会将反相输入拉回至零。因此,右侧OP07芯片的反相输入为-Ein。它也是在反相模式下工作,其正输入为0。因此,右侧IC的输出将等于Ein。

使用两个 OP07 IC 设计的绝对值电路

当 Ein 变为负数时,左侧IC的反相输入端变为虚零。在平衡状态下,第二个 OP07 IC 的两个输入端都有电压。右侧的 OPO7 在非反相模式下运行,因此输出将为 -Ein。在这种情况下,Ein 为负,因此 Eo 在 0 至 10V 范围内为正值。


十、其他应用

OP07 IC 适用于以下应用:

  • 无线基站和光网络
  • 应变桥
  • 仪器仪表
  • 分流电流测量
  • 电阻热检测器 (RTD)
  • 传感器和控制
  • 热电偶
  • 精密过滤器

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沙发
qbwww|  楼主 | 2023-4-24 08:03 | 只看该作者
OP07运算放大器的转换率为 0.3-V/μs,低噪声,并具有宽输入电压范围,具体内部频率补偿和偏移调零功能。

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