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集成运算放大器构成交流放大电路的分析和设计
来源:本站整理  作者:佚名  2010-04-08 18:54:01




    (2)确定采用双电源供电还是单电源供电。在使用条件许可的情况下,运放交流放大电路尽量采用双电源供电方式,以增大线性动态范围。当集成运放双电源使用时,正、负电源电压一般要对称。且电源电压不要超过使用极限,电源滤波要好。为了消除电源内阻引起的低频自激,常常在正、负电源接线与地之间分别加0.01~0.1 μF的电容退耦。使用单电源供电时,运放同相输入端电位要小于该运放的最大共模输入电压。
    (3)确定输入信号是同相输入还是反相输入。若要求放大电路的输入电阻比较大,应采用同相输入式交流放大电路。因为反相输入式交流放大电路输入电阻的提高会影响电压增益。由图2或图4相关计算式可知,增大反相输入式交流放大电路输入电阻时,该电路电压增益将减小,且电压增益也会受信号源内阻的影响。所以在设计反相输入式交流放大电路时,有时输入电阻和电压增益的选择难以兼顾。而采用图1或图3同相输入式交流放大电路时,图1中的R1偏置电阻值适当增大,或者图3中的R1和R2分压电阻值适当增大,就能够提高放大电路的输入电阻,而对电压增益无影响。另外,为了有效地提高图3放大电路的输入电阻,可以对电路做一些改进,改进电路如图5所示。

    该放大电路输入电阻Ri≈R3,当R3值 图5见原稿选择大时,放大电路输入电阻Ri值就大。所以明显地提高了放大电路的输入电阻。
    (4)确定交流放大电路电压增益。单级运放交流放大电路的电压增益Au通常不要超过100倍(40dB)。过高的电压增益不但会使放大电路的通带下降,也容易感应高频噪声或产生自激振荡。如果要得到一个放大倍数比较大的放大器,可用两级等增益的运放电路或者多级等增益的运放电路来实现。
    (5)确定交流放大电路中的电阻值。一般应用中阻值在1~100kΩ之间比较合适。高速的应用中阻值在100Ω~1k Ω之间,但会增大电源的消耗。便携设计中阻值在1~10M Ω之间,但会增大系统噪声。先设定图中运放反向输入端R电阻值,根据相关电路的电压增益计算式,再估算出反馈电阻RF的值。最好采用金属膜电阻,以减小内噪声。
    (6)确定放大电路中的电容值。信号耦合电容的大小决定放大电路的低频特性。根据交流放大电路信号频率的高低选择耦合电容值。若放大的是低频交流信号,如音频信号,耦合电容值可选择1~22 μF之间;若放大的是高频交流信号,耦合电容值可选择1000pF~0.1 μ F之间。同相输入式交流放大电路引入直流全反馈的隔直流电容值由C=1/20πfR式估算。式中f是输入信号的最低频率。音频信号的最低频率为20Hz,当R≥1k Ω时,经过上式估算,选择C=100 μF时,已经能够满足要求。滤波电容值选择100~1000 μ F之间。


3 结束语
    在引入深度交流负反馈的情况下,运放交流放大电路的电压增益、输入电阻等的大小仅与集成运放外接的电阻有关。因此,相对于三极管交流放大电路而言,运放交流放大电路的设计更方便,电路参数的一致性也较好。

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