Questions tagged «operational-amplifier»

有关运算放大器的构造和应用的问题，

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这种Butterworth过滤器有什么问题，如何进行改进？
我使用Sallen Key拓扑设计了一个20KHz截止频率的6阶Butterworth低通滤波器（感谢Andy Aka）。滤波器在截止频率和滚降方面表现出预期的效果，但是，在截止频率之上有几个数量级的变化时，我所期望的频率响应会发生一些变化。 为什么衰减会降低110KHz，然后在1MHz后变得稳定？ 编辑：今天我做了一些更多的模拟。我使用了2个非理想运算放大器，结果也差不多。然后，我使用了我认为是LTSpice的理想运算放大器。该符号称为“ opamp”，需要使用spice指令才能使用。结果如下： 最初，我认为理想的运算放大器不会遇到我在实际运算放大器中遇到的问题。确实没有。但是，在0.6GHz至0.7GHz之间，我注意到一个奇怪的行为。这与之前看到的不同。 我将值缩放了10。所有R除以10，所有C除以10。 我现在已经用另一种方法将值缩放了10，即使电阻更大。 编辑二： 根据大师的要求，我现在有更多的图形： 具有阻抗缩放比例的理想运算放大器的图；最高10MHz的限制。 原始电路图，最后有一个额外的RC： 按照Guru的要求绘制OP275： 原始设计的最终图，但反馈回路中带有缓冲区：
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15MHz光电二极管PCB，需要反馈
我已经开发了2层15MHz光电二极管放大器板。第一级是使用AD8065的跨阻放大器。第二阶段使用电流反馈放大器THS3091。电源是通过半稳压电源从板外馈入+/- 12V电压到J2，然后使用一些LDO将其“纯净”。 使用Ad8065数据表中的公式，使用所示的反馈环路，我应该至少能够获得15MHz的带宽。PCB： 我在此PCB上做了一些不寻常的事情，并且我有一些疑问。 1）我已按照数据表的建议切除了接地平面；这些运算放大器的高阻抗输入节点特别容易受到杂散电容的影响。从TI可以找到类似的设计，在TI那里，他们还从运算放大器的输入节点切开了地。这似乎也是电流反馈型运算放大器的标准做法，因此我对THS3091做了同样的削减。 请注意，我已经切开地面，以使地面不会产生“环路”。这是正确的吗？用电容器缝制它们是否明智？ 2）我在TIA的反相输入周围添加了保护走线，以保护它免受杂散表面电流的影响。之所以这样做，是因为我的光电二极管的短路电流为1uA，所以我认为我将在10-100nA的水平上使用它。由于我使用的是OSH停车库，因此必须手动去除其上的阻焊层，但这还好吗？ 3）我不确定R7是否应该在那里（我从同事那里继承了此设计的一部分）。R4 / R9平衡了公认的最小输入偏置电流，但我完全不知道R7在做什么。这似乎是为了阻抗匹配，但是这里的走线是如此之短，我认为这并不重要吗？ 4）关于没有指定值的C3和C4，我认为这些值应等于运算放大器的-输入上看到的电容？再次是我继承的东西。否则设计对我来说很有意义。 对设计和PCB的任何反馈将不胜感激！！ 编辑：还有一件事，我对旁路电容器的放置有些武断；布线时，我并没有真正跟踪哪个电容器是哪个。我计划将最小的旁路电容放置在最靠近芯片的位置。
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产生运算放大器的正负电压
我有一个简单的问题。我已经用谷歌搜索了，但是答案对我来说没有意义。 我正在学习运算放大器，并使用便宜的10cent运算放大器来创建各种电路。我总是使用+/- 5V或15V从实验室电源为这些电源供电，并且在无焊面包板上非常有效。创建简单的东西，例如简单的多谐振荡器等，只需花费几美分。 现在，我开始想知道如何通过单个直流电源为此类设备供电，例如5V壁式电源适配器，我周围有很多这种电源。 这是我发现的。 选项1： 使用“导轨分离器”，例如TLE2426。但是我可以在通孔形式的digikey上找到的最便宜的是1.83美元（数量= 1）。真？是我其余材料清单的十倍以上（例如，一个运算放大器加上几个电阻器和电容器来构成一个多谐振荡器）。 选项2： 使用此页面的“虚拟接地”部分中所示的另一个运算放大器：http : //www.swarthmore.edu/NatSci/echeeve1/Ref/SingleSupply/SingleSupply.html 选项3： 我在网上某处读到，您可以购买单电源运算放大器。我搜索了digikey，但找不到。它有一列称为“ Vsupply single / dual”，但我单击的所有内容，当我进入数据手册时，该列中引用的数字均为双+/-电压。 结论 请注意，对于小型一次性电路，我不关心为解决方案支付2美元，但可以肯定，选项2不是唯一的其他解决方案吗？如果是这样，那么从现在开始，我将只购买双样式（每包装两个）运算放大器，因为似乎总是需要一个来为另一个创造虚拟的基础。当然这不是唯一的解决方案吗？ 此外，我认为选项2不能提供太多电流-这是否意味着它在某些情况下不起作用？在哪些情况下我会遇到选项2的问题？
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如何防止运算放大器饱和？
如果反馈断断续续，如何防止运算放大器进入饱和状态？ 例如，在该电路中（现实生活中问题的简化情况），运算放大器充当负载的电流源，但有时负载可能会断开。 断开负载后，运算放大器输出将进入正轨，并且运算放大器将进入饱和状态。重新连接负载后，运算放大器将花费额外的时间来开始调节电流，然后转换到预期的电流设定点。根据运算放大器的不同，从饱和状态恢复的时间可能会很长。流经负载的电流是该时间段内的最大电流（哎呀）。 在这种情况下如何避免饱和？反馈网络是否还有其他组件可以做到这一点？也许某种输入或输出限幅电路？是否有运放会使用内置电路从本质上限制其输出（或输入）电压，使其远离电源轨？
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单点vs接地层，采用音频OP AMP PCB布局
最近，我在另一个论坛上发布了一个看似无害的问题。我试图将一个较小且相对简单的电路压低到两层板上，并询问与模拟地相连的铜浇注的屏蔽性能，而不是专门用于接地的独立平面。尽管我的问题仅是关于这种铜粉的屏蔽价值，但主要争议始于完全不同的观点。在我的布局中，我使用典型的分压器创建了虚拟地，该分压器为配置了单位增益的运算放大器供电，然后使每个模拟地返回到该虚拟地输出附近的一个点。我还在最不繁忙的层上进行了铜浇注，并将其绑在相同的模拟地上，同样在同一点上。但是很快就出现了一系列文章，这些文章使我无奈地使用了这种复杂的“蜘蛛网”方案，其中有很多类似之处，那就是我应该创建一个接地平面，并且将所有连接都连接到该平面的最近可用点（通过必要）。这么做的确可以使视觉上的布局更干净，更简单。但是，走了这么多年的“单点”路线，并且大多数情况下都取得了成功（意味着相当稳定）的设计，所以我很犹豫要进行更改。尤其是某些论点认为单点接地有些陈旧，并被归结为真空管电路。什么？在进行许多调整的过程中，我应该只创建一个接地平面，然后将所有连接都连接到该平面的最近可用点（必要时通过通孔）。这样做的确可以在视觉上使布局更干净，更简单。但是，已经走了多年的“单点”路线，并且大多数情况下都取得了成功（意味着相当稳定）的设计，所以我不愿意进行更改。尤其是某些论点认为单点接地有些陈旧，并被归咎于真空管电路。什么？在进行许多调整的过程中，我应该只创建一个接地平面，然后将所有连接都连接到该平面的最近可用点（必要时通过通孔）。这样做的确可以在视觉上使布局更干净，更简单。但是，走了这么多年的“单点”路线，并且大多数情况下都取得了成功（意味着相当稳定）的设计，所以我很犹豫要进行更改。尤其是某些论点认为单点接地有些陈旧，并被归咎于真空管电路。什么？尤其是某些论点认为单点接地有些陈旧，并被归咎于真空管电路。什么？尤其是某些论点认为单点接地有些陈旧，并被归咎于真空管电路。什么？ 因此，无论如何，我只是在四处研究，似乎显示出关于该主题的两个阵营。一个论点是，当有不间断的接地平面可用时，它总是优越的。另一个论点说，如果其高频电路的接地层更好，但对于低频电路（包括音频），单点接地方法更好，主要是避免接地环路。 当然，我仍然有一个难题，因为这次如果可能的话，原型成本将我限制在2层板上，这意味着我的伪接地层充其量只能是铜的浇铸，到处都是一些短的痕迹。但是在将复杂性或可能的例外添加到规则之前，我想将这个特定的问题提出来进行一般性讨论：对于涉及OP Amps的音频设计，单点接地方案什么时候才是可行的方式，何时越简单，“到接地平面的最近路径”就越好（或至少是足够的）选择。 举例来说，这两个分层的屏幕快照显示了同一块板的两个合理相似的版本，实际上约为4“ x 2.5”。在第一个图中，您可以看到电路板两边的许多长走线最终汇聚在标有AGND的单个焊盘上。第二个几乎是相同的电路，但是这次蓝色的铜线贫乏区域是模拟接地网的一部分，因此所有这些长线迹都消失了，而转而使用了最接近接地平面/铜的路径。除了可能对其他布局问题提出的所有批评之外，这仅是示例。我真的很想将此讨论限制在原始问题上。 单点接地版本 距地平面版本最近的路径
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为什么我的运算放大器张弛振荡器不振荡？
我设计了一个带有运放的张弛振荡器。它应该以50Hz振荡，但不是。我尚未建立物理电路，我正在尝试在CircuitLab中对其进行仿真。 我用原理图中的电路元件值计算了振荡频率 F=（ŤC+Ťd）− 1= 50.17 ħž。F=（ŤC+Ťd）-1个=50.17Hž。 f = \left( T_c + T_d \right)^{-1} = 50.17Hz. 哪里， ŤCŤCT_c和是充电和放电分别电容器的倍;ŤdŤdT_d ŤC= R Cln⎛⎝⎜⎜⎜（+ 12 伏）-[R2[R1个+[R2（- 12 V）（+ 12 伏）-[R2[R1个+[R2（+ 12 伏）⎞⎠⎟⎟⎟= 9.97 米小号，Ťd= R Cln⎛⎝⎜⎜⎜[R2[R1个+[R2（+ 12 伏）- （- 12 伏）[R2[R1个+[R2（- 12 V）- （- 12 伏）⎞⎠⎟⎟⎟= 9.97 米小号。ŤC=[RCln⁡（（+12V）-[R2[R1个+[R2（-12V）（+12V）-[R2[R1个+[R2（+12V））=9.97米s，Ťd=[RCln⁡（[R2[R1个+[R2（+12V）-（-12V）[R2[R1个+[R2（-12V）-（-12V））=9.97米s。 T_c = RC \ln \left( \dfrac{(+12V) …
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神秘的运算放大器噪音
我有一个非常好的运算放大器（AD8551），可用来动态放大非常小的信号（2x，10x，100x，1000x增益）。 问题在于，在100倍和1000倍增益下存在明显的噪声水平，并且它具有怪异的常数形状。 如果使用不稳定的电源为电路供电，并在GND处连接放大器的输入，则如图所示，在1000x处会出现较大的噪声电平。 如果我使用更好的稳定电源为电路供电，则在相同波形，但幅度较低的情况下，噪声仍会以1000x出现。无论使用哪种电源，怪异的噪音都不会消失。 由于我的AD8551的PSSR为130 dB，因此我认为用于偏置输入的TL431可能有故障。因此，我将不稳定的电源留给了运算放大器，将更好的电源留给了TL431，但输出却是相同的。稳定TL431阴极电阻上的电压不会发生任何变化。 下图是微控制器及其内部ADC采样的输出。如您所见，输出为1000倍，几乎摆动整个范围。此测试中缺少100x的原因是因为我用100KΩ电阻代替了1MΩR21，而用100Ω电阻代替了1KΩR66，导致放大了1.1倍，2倍，10倍和1000倍。之所以这样做，是因为我担心即使AD8551的输入偏置电流最大为2nA，反馈电阻R21可能太大而无法偏置运算放大器的负输入。这种变化确实略微减小了噪声的幅度。 即使运算放大器的PSRR为130 dB，Vcc是否也必须保持安静？输入偏置是否会导致此问题？ 我无法弄清楚，尤其是因为我无法使用示波器。我所拥有的只是保存在SD卡上的微控制器的读数。
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放大和-3dB
我有以下两个电路： 使用“正常” OPAMP（不带电容器），我确实知道如何计算电路的放大系数（）。但是，如何使用这两个电容器呢？但是，如何计算两个电路的-3 dB点在哪里呢？A=UuitUinA=UuitUiñA=\dfrac{U_{uit}}{U_{in}}
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使用1N4148作为温度传感器
我能知道哪个组件在以下电路中感应热量或充当热量传感器吗？在给定的图中，据说1N4148二极管充当传感器。但基本上它是一个齐纳二极管，我认为它不能感应温度变化。该电路提供了一个工作模型，但传感器对我来说仍然是个谜。你能帮我吗？
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提取电压的平方根
我试图发现一个电路，该电路将产生一个电压，该电压是输入电压平方根的一部分。即Vout(t)=KVin(t)−−−−−√Vout(t)=KVin(t)V_{out}(t) = K\sqrt{V_{in}(t)}。因子K是无关紧要的。 我看着本页底部的电路。问题在于它使用MOSFET，并且预测输出的公式需要各种参数μn,Cox,Vthμn,Cox,Vth\mu_n, C_{ox}, V_{th} （我想其中一些即使在相同型号的设备之间也相差很大，而其中一些我不知道如何从数据表中找到） 在购买必要的组件之前，我想找到一种具有一致且可预测输出的替代电路。 当我说K无关紧要时，我只是说我以后可以根据需要以一个恒定因子放大输出。但是，它必须是一致且可预测的。
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在这个射频运算放大器电路中，电阻的重要性是什么？
摘自TI应用笔记：带运算放大器的RF和IF放大器： 消息人士说：“ 39 pF电容器可提供峰值以补偿某些高频衰减，但通过移除它并承受衰减，可以获得更好的IP3性能。” 让我们考虑一下它已经结束了。 两个运放级之间的电阻有什么作用？选择会让我想到传输线，但是该放大器的可用带宽高达300 MHz，因此波长约为1米，大大超过了级之间的距离（它是双运放套件），因此此处的任何反射都将足够快以至可以忽略不计。50 Ω50Ω50\Omega 此外，输入和输出均以电阻端接。假设所连接的电缆足够长，可以视为传输线，并且这些电阻器为该线提供了端接，这是合理的。但是，为什么要两端都终止？假设其他电路也在做同样的事情（终止输入和输出），这是否有助于将电压降低一半？这似乎对放大器起反作用。有什么好处？50 Ω50Ω50\Omega
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如何提高+/- 1增益电路的对称性？
为了产生一个具有电压控制幅度的方波，我做了一个小电路： 不幸的是，取反时，它与-Vin略有偏移。 我认为这是因为BJT并没有完全解决问题。 有什么简单的方法可以改善电路的对称性？理想情况下，我将在正极和负极之间进行<1mV的误差拍摄。
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当达到传感器的特定电压时，如何切断电源？
我为一些1300mAh电池构建了一个简单的Ni-Cd充电器（基本上是0.1C电流源），当电池上达到一定电压时，我想停止充电。我试图用运算放大器设计开关，但是它所做的只是将电流源施加在电池上的电压限制为应该触发截止的电压。我知道我可以使用一个由运算放大器驱动的继电器，但我真的不希望使用它们。 那么，达到一定电压后如何切断电源呢？ 这是我所做的示意图，以给您一个想法。
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