“标准”组件……?


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在课堂上,我们正在设计一些不同的电路,它使用了一些二极管和运算放大器。一切在纸上都很好,一切都说得通。这些仅被称为“二极管”或“运算放大器”。

因此,我在pspice上进行了模拟。但是,根据选择的二极管或运算放大器,我得到的结果完全不同。在组件列表中可以选择许多运算放大器和二极管。

直到现在,我还只是认为二极管是二极管,还是运算放大器是运算放大器,因为它们上没有任何更多细节。就像电阻器或电容器一样,您无需选择正确的值分量即可使其全部正常工作。

因此,我想知道何时人们说“使用运算放大器”是否有一种通用的/通用的标准运算放大器。

与二极管相同。是否有在所有情况下都使用的二极管标准,除非另有说明。

在考虑之后..晶体管又如何呢?


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值得注意的是,在现实生活中,选择电容器的不仅仅是组件值。并非所有电容器都相等。
叶立昂2013年

与电阻一样,您需要注意额定功率。电感器甚至更糟。
lucas92 '17

Answers:


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当有人说“二极管”,“运算放大器”,“ ...”时,我会立即想到以下类型的...

  • 运算放大器:LM741。市场上第一款“易于使用”的运算放大器IC。
  • 二极管:1N4001。通用硅二极管具有高达50V的阻断电压和1安培的电流。1N4002、1N4003等是具有更高额定电压的类似二极管。
  • 晶体管:2N2222。NPN双极结型晶体管。2N2907显然是PNP等效产品。
  • (线性)稳压器:LM78xx系列,即LM7805为5 V,LM7812为12V。
  • 数字逻辑,即NAND门等:7400系列4000系列

这些是极其常见的基本部分。如果您走进一家业余商店并索要一百个晶体管,而未指定其他任何内容,则可能会得到一袋2N2222。

这并不是说这些部件对所有事情都有用-它们在电压,电流,速度,精度等方面都有局限性。但是,如果出于SPICE仿真的目的必须选择一种组件类型,则这些组件将可以正常工作。


编辑:作为参考,这是您在CircuitLab中获得的“默认零件”:

  • 运算放大器 TL081
  • 二极管 1N4148
  • 齐纳二极管 1N4733A
  • NPN北京 2N3904
  • 人民警察 2N3906
  • N沟道MOSFET IRF530
  • P沟道MOSFET IRF9530
  • N沟道JFET J310
  • P沟道JFET J271

除非他们携带这个
伊格纳西奥·巴斯克斯

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我不同意1N4001。如果在运算放大器电路中需要标准二极管,则使用1N4148会更有意义。
radagast 2013年

哦,上帝为什么是741?这是一个古老的POS。至少使用TL084或其他更新的更好的运算放大器。
康纳·沃尔夫

1
@ IgnacioVazquez-Abrams“这个”询问您来自哪个国家,然后将您转至公司的主页,您可以在此购买钢丝绳,arduinos和3D打印机。您建议将哪一个用于运算放大器?
Pete Kirkham 2013年

1
@PeteKirkham:链接指向一个100个晶体管集,其中包含各种BC和BD晶体管。我不知道为什么那个网站如此恐怖。
伊格纳西奥·巴斯克斯

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请参阅TUP TUN DUS DUG,以获取在示例电路中经常互换使用的“通用”小信号晶体管和二极管的列表(例如

这是Elektor Magazine扫描原始页面的链接,他创造了短语TUP TUN DUS DUG。他们今天几乎不使用它(某些部分可能已经过时了),但是它仍然是一个有效的概念,很高兴知道它的来源。如果您正在计划一个设计,那么今天要考虑第二个来源部分,那么您实际上就是在做同样的事情。

人们认为“普通”或“基本”晶体管通常是NPN小信号BJT,但是确切的类型随地点和时间而变化。作为偶尔的业余爱好者,我曾经使用BC108,然后使用BC547,但我会买便宜的东西(例如),我习惯了看2N3704并将其以错误的顺序转换为BC547。

似乎没有等效的“通用”小信号MOSFET?

相比之下,在示例中可以更均匀地找到1N4148。

741运算放大器似乎也保持着相似的位置,尽管显然通常不再是一个好的选择。


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TUPTUNDUSDUG-带回Elektor杂志(“老派”巡回赛的好来源)的美好回忆。
吉姆·迪尔登

链接已断开...
Bradman175 '17

@ Bradman175:谢谢,找到了新链接并将其插入答案。
RedGrittyBrick

3

当提到通用(而不是标准)运算放大器,二极管,晶体管等时,它是关于设备的基本功能的,而没有考虑特定的电路标准,例如电压范围,功耗,工作速度等。

例如。如果您使用“运算放大器”,则您会期望设备具有两个输入(反相和同相),高开环增益,高阻抗输入和低阻抗输出。您还希望它在反相/同相放大器,积分器/微分器,比较器等“标准电路”中具有可预测的性能。

换句话说,实际上任何运放都可以用作替换产品,并且仍然可以使用。

对于特定应用,重要的一点是输出必须具有完整范围,或者频率带宽应具有较高的值,或者可以使用较低的单电源电压。在这种情况下,您可以指定要在电路中使用的设备类型。

通用二极管要么是用于检测AC信号的小信号类型,要么是整流器类型-用于电源AC / DC转换。即使在这里,您通常也必须声明硅或锗类型。

具体的二极管将根据电压,电流,频率,结构等进行选择。

通用晶体管-(NPN或PNP)最初按额定功率排序-小信号,中功率或大功率。假定小信号类型的增益至少为100,高功率类型的增益大约为10。典型的小信号(NPN)类型可以为2N2222。

当然,对于特定电路,您需要考虑电压额定值,频率范围等。


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您正在寻找的通用标准组件类型更精确地称为“理想二极管”和“理想运算放大器”。理想组件可用于表示真实的电气组件,并且在现实世界中不存在。通过使用理想化的组件而不是更实际的模型,通常可以大大简化分析方程式和直觉。在理想水平上讨论或仿真电路时,不应想到任何特定的设备或型号。人们在理论上说“使用运算放大器”时,通常是指理想的运算放大器。这就是我们所说的“理想运算放大器”的含义:

理想运算放大器

理想的运算放大器通常被认为具有以下特性:

  • 无限开环增益
  • 输出端提供无限电压范围
  • 具有零相移和无限压摆率的无限带宽
  • 输入阻抗无限大,因此零输入电流和零输入失调电压
  • 零输出阻抗
  • 零噪音
  • 无限共模抑制比(CMRR)
  • 无限电源抑制比。

这些理想可以归纳为两个“黄金法则”:

  1. 输出尝试执行使输入之间的电压差为零的所有必要操作。
  2. 输入不消耗电流。

第一条规则仅适用于在闭环设计中使用运算放大器的通常情况(负反馈,其中存在某种类型的信号路径,从输出反馈到反相输入)。这些规则通常用作分析或设计运算放大器电路的良好的第一近似值。

这些理想都无法完美实现。可以使用运算放大器模型中的等效电阻器和电容器,使用非无限或非零参数对真实运算放大器进行建模。然后,设计人员可以将这些影响纳入最终电路的整体性能中。某些参数可能对最终设计的影响可忽略不计,而其他参数则表示必须评估的最终性能的实际限制。

在此处输入图片说明

该图显示了对一些电阻性非理想参数建模的运算放大器的等效电路。从上面的理想运算放大器属性,理想运算放大器将具有:

  • [R一世ñ=
  • [RØüŤ=0

如果您使用的是PSPICE之类的工具,通常会有一个理想的运算放大器模型(也许是OPAMP)。如果没有,那么使用理想化的组件构建一个组件非常简单。不要忘记,真正的运算放大器在各个方面都与理想模型有所不同。

请记住理想电路模型和实际电路模型之间的区别。所有基本的电子组件都有一些可以简化使用的理想模型。如果组件具有型号,则它将对实际组件而不是理想组件进行建模。通常,设计工具会使用通用名称来命名理想模型,例如“ RESISTOR”,“ CAPACITOR”,“ OPAMP”等。

资料来源:维基百科的图表和解释性文字。


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没有“标准”运算放大器,二极管或晶体管。

虽然有“公用”设备。例如:741运算放大器配置有点“经典”。

无论如何,对于不同的组件,您的结果有所不同是非常好的。差异率取决于您要实现的电路的配置。例如:运算放大器的开环增益一旦在负反馈的闭环中使用,就变得微不足道了。

我记得当我发现模拟电子不服从本科生和研究生班开发的简化模型和方程式时感到沮丧。在此论坛上提出具体问题,社区将帮助您克服实际困难。


我说的是在同一电路中切换组件。我们正在创建一个精密整流器,根据我选择的运算放大器或二极管,结果在某种程度上类似于预期的输出,但有差异。例如,我从列表中选择的第一个运算放大器和二极管组合产生的输出电压要比输入电压低几伏特,并且每一个输出中经常会有大量尖峰。一个组合绘制的输出为1kv!当输入仅为5v且电源仅为15v时。经过尝试其他方法之后,我们最终获得了全5v半整流输出,没有任何特性。
binarysmacker 2013年

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@binarysmacker,我回答了您有关“标准”组件的最初问题。似乎在设计/仿真某一特定电路时遇到了困难。我建议您在论坛上发布有关电路的特定问题。确保添加原理图并描述问题,并且我相信您会很快获得很多建议。
Vasiliy

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当人们说“使用运算放大器”时,有一条隐藏的语句假设应用程序不会介意真正的运算放大器是否没有:-

  • 无限增益和压摆率
  • 无杂散相移输入至输出
  • 零输入失调电压
  • 零输入偏置和失调电流
  • 无限输入阻抗
  • 完美的共模抑制
  • 完美的电源抑制
  • 零电流和电压噪声产生
  • 零输出阻抗
  • 从输出驱动电压到任一供电轨的能力
  • 向任一电源轨输入电压的能力

我可能已经忘记了很多东西。

许多运算放大器应用程序并不关心这些事情,但也有许多运算放大器配置需要非常低的噪声或相当高的增益和压摆率等。然后,您必须进行长时间的拖网检查以查找数据表以查找您需要什么。当然,模拟器可以帮助您,在那儿您可以找到各种变化,这意味着一个应用程序可以与运放A一起使用,但不能与运放B一起使用。

对于运算放大器,我不在乎多付一点钱-我始终默认使用OP4177四核-可能是适用于中低速度的最佳四核运算放大器。如果我需要轨到轨功能,中等速度和低压电源,则可以对AD8606进行保护

对于二极管,额定电压,额定电流和反向恢复时间通常是我首先要寻找的东西,但在某些应用中,由于其正向压降低,因此我将选择肖特基。

BJT和FET与运算放大器相同-有很多参数,但我的默认小信号BJT是BC547,对于高频,它是BFR92。

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