陈思朦
陈思朦

运算放大器典型应用（一）

文章目录

  • 一、反向比例运算电路
      • 怎么优化？
      • 平衡电阻的讨论
  • 二、同向比例运算电路
  • 三、电压跟随器
      • 重要事项
  • 四、加法运算电路
    • 反向加法
    • 同向加法
  • 五、减法运算电路
      • 专用减法器
  • 六、积分电路微分电路
  • 七、对数指数运算电路
  • 八、测量放大电路（仪表放大电路）
  • 九、跨导型放大器
      • 远距离控制温度测量（电流型温度传感器）

运算放大器典型应用（一）_第1张图片

一、反向比例运算电路

运算放大器典型应用（一）_第2张图片
Uo = - RF / R * UI
R跟RF要选1%或者0.1%精度电阻
在这里插入图片描述
平衡电阻不需要特别精准
此电路有一个缺点：输入电阻等于R，但是R越大越容易引入噪声。

怎么优化？

运算放大器典型应用（一）_第3张图片
T型网络可以更容易调整反馈电阻的值（把那个T型整体看做反馈电阻的话），输入端的R可以取一个较大的值，但T型网络中的电阻不需要变化较大的值也可以保证较大的电压增益；原来的反向比例的话如果输入电阻R取一个较大的值，需要那个单独的反馈电阻Rf取一个更大的值才能保证一个较大的电压增益
T型网络用较小的电阻实现了较大的增益，正是这个使用的电阻较小对对解决噪声问题有益，因为如果你为了得到一个较大的增益而用了过大的电阻，那么一个微小的电流变化反映到这个大电阻上也可能产生一个不可忽略的电压噪声信号，但T型网络要获得同等增益使用的电阻阻值可以取的相对小，从而相对减小了噪声

平衡电阻的讨论

运算放大器典型应用（一）_第4张图片
运算放大器典型应用（一）_第5张图片

二、同向比例运算电路

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输入电阻大，输出电阻小
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三、电压跟随器

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重要事项

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四、加法运算电路

反向加法

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同向加法

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五、减法运算电路

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RF跟R的大小关系可以随意变换

专用减法器

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六、积分电路微分电路

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七、对数指数运算电路

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运算放大器典型应用（一）_第23张图片
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八、测量放大电路（仪表放大电路）

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运算放大器典型应用（一）_第27张图片
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RG不要用滑动变阻器，会随着温度变化阻值变动
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通过Ref脚引入直流偏置
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运算放大器典型应用（一）_第31张图片
运算放大器典型应用（一）_第32张图片
这个视频的截图是运算放大器的INA333上的截图，其中有音频信号放大的图，有热电偶的图，有变压器方式的。注明的是仪表放大器的输入端不能悬空。为什么不能悬空的原因是：运放的输入阻抗很大，外界的很小的电流或者电压的波动都会被运放得到，导致运放的输入的共模信号的增加，如果共模信号增加到一定的值的时候，运放就不能正常工作了。而且在运放的使用过程中，特别的是给运放供上正负电源时，如果输入端的电压在不使用的过程中是悬空的，那么输入的电压是不确定的，导致输出的电压也是不确定的，有可能是电压的正轨，也有可能是电源的负轨，运放工作在电源正负轨的情况下，运放的输出是比较大功率做功的，长时间的情况下会导致我们运放的发热，如果我们使用到是便携式仪表，我们的电池会在这个过程中消耗电能，导致电池的电量使用过快。 然后我们讨论一下为什么音频信号的时候，仪表放大不能悬空，音频信号的输入的时候，会在运放的输入端加入一个电容和电阻组成的高通滤波器（只是像低通滤波器）。然后我们讨论一下为什你们要这么做，这么做的问题是什么，第一：如果不加下拉电阻的话，那么电容和运放输入阻抗组成的网络会把所有的电压都集中在运放的输入端上，因为运放的输入阻抗太大，电容的等效电阻不够大（不是把电容作为一个真实的电容来看，而是一个电容并联一个非常大的电阻。）。所以音频信号会失真。严重的，会导致音频信号无法输出
运算放大器典型应用（一）_第33张图片

运算放大器典型应用（一）_第34张图片
单电源供电仪表放大器
运算放大器典型应用（一）_第35张图片
运算放大器典型应用（一）_第36张图片
运算放大器典型应用（一）_第37张图片
运算放大器典型应用（一）_第38张图片
双运放仪表放大器
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运算放大器典型应用（一）_第40张图片

九、跨导型放大器


运算放大器典型应用（一）_第41张图片

远距离控制温度测量（电流型温度传感器）

运算放大器典型应用（一）_第42张图片

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