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单电源运放的四种设计范例,菜鸟篇。

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楼主
Yang_Jia|  楼主 | 2013-3-30 20:59 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
这是我从书上摘抄下来的,感觉还可以,于是乎俺就整理了下,与各位共同探讨下,这电路的缺点。俺是运放小白,坐等指点,我只能指指点点。。。

好了,废话不啰嗦,直接开始。

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沙发
Yang_Jia|  楼主 | 2013-3-30 20:59 | 只看该作者
本帖最后由 Yang_Jia 于 2013-3-30 21:11 编辑

线性运放的传递函数被限制为一条直线方程:
Y = ±mx±b
根据斜率m和截距b的正负号,这条直线方程可以有四种不同的解;也就是说联立方程组可以有四种形式的解。为此我们可以推导出四种不同的电路,使每一种电路与其中的一个直线方程对应。
可以写为以下四种形式。
Vout=+mVinb    1
Vout=+mVin-b    2
Vout=-mVin+b    3
Vout=-mVin-b    4
在对VoutVin给定两组数据后,就可以对联立方程组求解,确定出方程中满足给定数据的mbmb的正负号又进而确定了实现这个解所需的电路形式,其中给定数据是从电路设计指标中导出的。


范例 1 Vout=+mVinb
图一
在图一种,图中有两个10nf的电容,这是去耦电容,是用来降低噪声的,可以提高电路的噪声抑制能力,也可以作为滤波之用,当把VCC作为为基准电压时,要特别注意VCC的稳压特性和噪声成分。因为VCC噪声中的一部分将被电路增益所放大,出现在输出端上。
这个电路的方程可以用分压器规则和叠加定理写出:
Vout=Vin{R2/R1﹢R2}{RF﹢RG}﹢Vref{R1/R1﹢R2}{RF﹢RG}
Vout=+mVin+b   
在对上面两式比较系数以后就可以得到 ③ ④
m={R2/R1+R2}{RF+RG/RG}  ③
B=Vef{R1/R1+R2}{RF+RG/RG}  ④
现在我们来设计这个电路,其电路指标如下
Vin=0.01v 时  Vout=1V;
Vin=1V 时Vout=4.5V
Vref取其电源电压5V,这是一种节省空间和成本的办法,但这样会牺牲精度,噪声和稳定性方面的性能。
现在把数据代入式中,得到下面的联立方程式:
1=m(0.01)+b
4.5=m(1.0)+b
解方程组可得;
b=0.9646
m=3.535
现在推倒式③④可以得到下式:
RF+RG/RG=M(R1+R2/R2)=B/Vref(R1+R2/R1)  (X)
在推倒可得:R2=M/(B/Vref)R1 :Y
其实记住(Y)这个式子就可以了,没必要每次都去推一遍,但是我们要知道这是怎么来的。
最终结果可得:
R2=18.316R1
在此R2=180Kohm   R1=10Kohm
现在用式(X)的左边来计算RF与RG之间的关系。
RF+RG/RG=M(R1+R2/R2)=3.535(180+10/180)=3.73
RF=2.73RG;
在此 RG=10K;RF=27K


有请各位大神指点。

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板凳
Yang_Jia|  楼主 | 2013-3-30 21:00 | 只看该作者
本帖最后由 Yang_Jia 于 2013-3-30 21:12 编辑

占楼

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dong_abc 2013-3-30 21:12 回复TA
楼主,这个电路肿么了,很平常的一个正比例放大呀! 
地板
Yang_Jia|  楼主 | 2013-3-30 21:00 | 只看该作者
占楼

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5
Yang_Jia|  楼主 | 2013-3-30 21:00 | 只看该作者
占楼

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6
dong_abc| | 2013-3-30 21:04 | 只看该作者
占楼

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Yang_Jia 2013-3-30 21:07 回复TA
哥,您手真心不是一般的快。。 
7
Yang_Jia|  楼主 | 2013-3-30 21:15 | 只看该作者
我想知道RL为什么取10K呢?书上貌似提也没提这货。

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8
xukun977| | 2013-3-30 21:19 | 只看该作者
运放权威指南那本书上的:lol

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Yang_Jia 2013-3-30 21:22 回复TA
是滴啊。。但是那货为什么不提RL取10K是什么意思呢? 
9
dong_abc| | 2013-3-31 15:40 | 只看该作者
Yang_Jia 发表于 2013-3-30 21:15
我想知道RL为什么取10K呢?书上貌似提也没提这货。

这是RL是负载电阻哦,取多大取决于带载能力。

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10
elec921| | 2013-3-31 19:52 | 只看该作者
偏个压有必要这么费劲?

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11
看见未来| | 2013-3-31 21:33 | 只看该作者
楼主这个电路看起来真别扭,同相输入是想加上基准,
但是同相的输入端电压却不为0,有从基准流向Vin的
电流或者Vin流向基准的电流。总之,看这个图非常
别扭。
看楼主在21ic上海网友联谊群里非常活跃,楼主是做
软件的?

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12
Yang_Jia|  楼主 | 2013-4-1 11:00 | 只看该作者
看见未来 发表于 2013-3-31 21:33
楼主这个电路看起来真别扭,同相输入是想加上基准,
但是同相的输入端电压却不为0,有从基准流向Vin的
电流 ...

别提了,提多了伤心。
莫有文凭,全凭自学。
电子这玩意我是看的多,懂得多,会的少。所以在看书。

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13
看见未来| | 2013-4-1 15:18 | 只看该作者
Yang_Jia 发表于 2013-4-1 11:00
别提了,提多了伤心。
莫有文凭,全凭自学。
电子这玩意我是看的多,懂得多,会的少。所以在看书。 ...

你下载模拟电子基础这本书,看看里面的加法运算电路是什么
样的就懂了。

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14
看见未来| | 2013-4-1 15:23 | 只看该作者
加法电路采用反相输入加法电路,计算要比同相输入简单的多。
同相输入的话运放输入端电势是不为0的,可能会涉及到不同
电源之间互有电流流过,也比较难得到想要叠加的参考。

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