Questions tagged «operational-amplifier»

有关运算放大器的构造和应用的问题，

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我超过最大额定值了吗？
我正在使用具有+/- 15V轨电压的LMC6482运算放大器，并且行为异常。在我的情况下，这意味着Vcc为+ 15V，Vee为-15V。 我超出规格了吗？数据表中的术语不清楚，或者我应该说我不熟悉。
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低噪声，低失真模拟多路复用
我正在尝试设计一种用于多路复用模拟（音频）信号的低噪声，低失真，低成本运算放大器电路。经验，研究和一些试验已经使我了解到以下组件以及适当的低噪声电源的组合： NE / SA5532A双路低噪声运算放大器（数据表） HEF4053B模拟CMOS开关（数据表） 这个问题本质上是关于集成交换机的。我确实知道继电器是CMOS开关的替代产品，但是其成本大约是其5到10倍，因此在本设计中并不是真正的选择。 已经有罚款的问题与有关使用（可切换）可变增益，如运算放大器电路明智的答案在这里。顾名思义，这个问题与这个问题无关。但是请允许我，让我对其进行详细介绍。 考虑具有可变增益的该电路： 开关在该电路中的位置是完美的。它们处于地平面，因此没有偏移会影响开关电阻。结果，在该位置，开关不会产生调制失真。 在信号路径中，开关也远离敏感的运算放大器输入引脚。Rin，Rf，Rg1和Rg2都可以非常靠近输入引脚放置。如果开关位于运算放大器的输入端，则将不可能。 现在到我的问题的真正核心。这里有4种不同的输入多路复用可能配置，它们都没有接近可变增益解决方案上面的理想配置。 U3周围的电路是完整的，但这是最不明智的。 在U2和U4周围的电路中，开关看到可变的电压电平，这将导致调制失真。 U1周围的电路将开关置于虚拟地，但是它们的位置也在反相输入引脚上。过去我已经实现了这一点，根据经验，这种布局会导致很高的噪声敏感性。我不是在谈论电路的固有噪声，而是来自周围电子设备的噪声。 我的问题是，是否有人有可以做出最佳折衷的经验，或者可以提出可以规避此处总结的缺点的任何技巧，或者可以提出可以实现同一目标的巧妙，不同的示意图。 编辑 在回答和评论中，涉及了主要问题的几个方面。从本质上讲，我是在询问最佳拓扑，它已朝着开关特性（导通电阻，线性，关断电容）和混合配置的副作用（节点充电导致开关时产生弯曲），串扰等方面漂移。 .. 我对所有这些问题都非常清楚，我可能已经过分简化了这个问题，以求清晰和集中。 Andy aka提出了宝贵的考虑，我将继续进行下去，但是建议的解决方案与我过去所做的完全一样，但成功的程度比我期望的要差。 τεκ提出了一个简单但有趣的替代方法，我也会研究。 我的中间结论是，我将尽力掌握《道格拉斯·塞尔夫》有声读物。我将深入研究开关和FET的属性，并尝试模拟它们在不同拓扑中的影响。这可能会带来新的见解，我将进行报告。最后，我将最终确定不同解决方案的原型。因此，可能需要一些时间，但是我将提供新的见解并进行报告。
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设置音频输出阻抗以进行输出保护
根据Eurorack标准，我正在为模块化合成器构建模块。因此，这是一个旨在通过跳线连接到其他模块的模块。 虽然上述标准页未指定为模块输出的输出阻抗，似乎在一般这是在区域。输入阻抗被指定为100 ķ Ω。由于我的最终输出级是基于运放的放大器，因此我需要专门降低阻抗，因为运放本身会提供非常低的输出阻抗。此外，由于用户可以连接任何输出和输入，因此我应该期望输出可以短路至− 12 V至+ 12 V范围内的任何电压。100Ω−1kΩ100Ω−1kΩ100\Omega - 1k\Omega100kΩ100kΩ100\mathrm{k}\Omega−12V−12V-12\mathrm{V}+12V+12V+12\mathrm{V}（系统电源轨）由用户使用；例如，用户可以将两个输出连接在一起，尽管这样做没有任何意义，但不应损坏模块。 在网上，我可以找到两种不同的方法来做到这一点。显而易见的运算放大器电路，后接电阻： 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 或将电阻器放入反馈回路中： 模拟该电路 在这两种情况下，设置输出阻抗。R3R3R3 ±12V±12V\pm 12 \mathrm{V}24V/R3 =24mA24V/R3 =24mA24\mathrm{V}/R3\ = 24\mathrm{mA}R3=1kΩR3=1kΩR3 = 1\mathrm{k}\Omega 所以这里有两个相关的问题 是否确实建议使用后一种方法，并且对我的模块和它可能连接的任何其他（合理设计的）模块安全？我对此感到怀疑的原因是，在野外看模块时，第一种方法似乎更常见，所以我认为有一些我没有意识到的缺点。另一方面，运放的直接输出似乎也很常见。 R3R3R310kΩ10kΩ10\mathrm{k}\Omega 更新： 为了回答奥林（Olin）缺失的规范：用户不会认为通过短路输出来进行无源混频是可行的（实际上，其他模块的输出阻抗会变化，因此并不可靠）。因此，基本上不会破坏模块的任何行为都是可以接受的。 另一方面，由于该模块的输出实际上无论如何都不能用作控制电压（由于模块的性质），因此由环路外电阻器引起的轻微损耗并不重要。音量只是很小的下降。 最后，阅读此线程，我注意到后一种选择的一个潜在问题是运算放大器需要直接驱动任何输出电容。通常，模块化跳线非常短，但是也有壁式模块化跳线，可能会使用更长的跳线。 最后，我认为我倾向于第一种选择，主要是为了避免电缆电容出现任何问题，并且因为缺点（小信号损失）并不十分重要。但是仍然欢迎任何想法或见解！ 更新2： CfCfC_fCLCLC_L 因此，先前更新的结论仍然成立，当我们不知道负载时，第一个电路是更好的选择。
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运算放大器（运放）的输入阻抗是无穷大还是零？
理想情况下，输入阻抗是无限的。 但是，在计算差动放大器的输入电阻（Rin）时，由于开环增益是无限的，因此作者认为两个输入端子都短路了，这也是正确的。（这又要求输入端子电压之间的差为零。因此，是短路的。） 我的问题：为什么在少数情况下（由于输入阻抗无限大）我们考虑零输入电流，而有时考虑短路概念来考虑有限电流？有逻辑还是只是方便？ 这是从书中摘录的电路图：
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跨0V时运放输出出现短暂尖峰的原因是什么？
当信号超过0V时，有人能在运算放大器的输出中识别出此尖峰吗？向上穿越时尖峰上升，向下穿越时尖峰上升。在一个EEVBlog视频中，Dave指出了示波器上完全一样的东西，并说（顺便说一句），当使用10k反馈电阻或类似东西时，可能会发生这种情况。但我不记得那是哪个视频。这是TL071的输出（实际上是TL074的1/4）。它由另外2个TL071的输出通过2.2k电阻馈入，反馈有一个10k电位器。 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 3月10日更新 如下面的评论所述，该电路由将8条线驱动到R2R DAC中的ATmega328P处理器组成。DAC的输出和旨在将DAC输出以0V为中心的直流偏置电压馈入反相TL071运算放大器。在上图中，该运算放大器的输出为“ OA2OUT”。 模拟该电路 R2R网络输出具有10k阻抗，由R4表示。R1和R2给了我一个偏移电压，并具有9.5k的并联阻抗，非常接近10k。反馈电阻R3也为10k。因此，我认为该电路将求和并反转R2R和偏置电压。 当我在R2ROUT点检查R2R网络的输出时，看不到峰值。 当我在VOUT处检查运算放大器的输出时，我看到了尖峰。 我尝试了其他一些东西。我试图用2.2k电阻代替10k反馈电阻，只是因为它在附近，而且我还记得Dave在EEVBlog视频中提到了有关10k电阻的内容。这使峰值变得更糟。 然后，我尝试用LM6144运算放大器替换TL074运算放大器。我一直在使用该电路尝试各种运算放大器，并试图了解使它们与众不同的原因，因此我知道该电路适用于所有这些放大器。这次我在每个过渡上都遇到了麻烦。 最终，我尝试了一个TLV2374，这很棒，但是我仍然看到峰值。它较小，但仍然存在。 仍在尝试找出这一点。到目前为止，感谢大家的帮助！ 3月13日更新 尝试按照以下@WhatRoughBeast注释在R / 10（1k）负载下测量R2R输出。现在我看到了峰值！似乎也很嘈杂...这是我之前注意到的，并尝试使用10uF电容器固定在电源轨和虚拟地上。它在降低噪声的意义上“起作用”，但是它也引入了我在尝试安装小电容帽以平滑DAC输出时提到的振荡/振铃。所有这些事情显然都是相关的，只是不确定如何。 顺便说一句，我确实尝试了@Brian Drummond建议的100欧姆电阻器，但是结果信号被拖尾了，而且很吵，以至于我不知道发生了什么。 那么，这里的要点是什么？问题显然是@WhatRoughBeast确定的MSB行为。随着R2R网络中电流的增加，噪声和噪声似乎会越来越严重。我以为可以在进行其他任何操作之前先通过同相运算放大器缓冲R2R信号，但是当我这样做时，我也会看到峰值。是唯一将其过滤掉而不必担心的解决方案吗？
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在该同相运算放大器电路中为电阻选择更好的值（以范围为单位）
这些天，我正在研究运算放大器；从我所看到的，至少在将它们连接为“同相”时，在电路中实现它们非常简单。通过计算两个电阻R1和R2（确定R2是否应称为“反馈电阻”），可以确定增益/放大倍数。 （图片摘自http://mustcalculate.com/electronics/noninvertingopamp.php。） 让我做一个实际的例子来说明我的问题在哪里： 在我的示例中，我选择将运算放大器（例如TLV272，它也是“轨到轨”）实现为“同相放大器”。然后，我想将10伏的电压增加到15伏（可以肯定的是，我将为15伏的电源供电给运放）。好吧：根据等式，我必须为R1选择一个20kΩ的值，为R2选择一个10kΩ的值，这等于3.522 dB的放大倍数（电压增益1.5）。 是的，但是我也可以通过选择R1为200kΩ和R2为100kΩ来执行相同的操作，或者增加这些值直到R1为200MΩ和R2为100MΩ（或者完全相反：R1为2毫欧，R2为1毫欧）：在所有这些情况下，我的增益仍为1.5，但电阻值的范围完全不同。 我无法理解标准（就范围而言）应如何选择这些电阻器。也许这个标准与运算放大器在其输入上必须操纵的信号类型有关？或者还有什么？在实际示例中，如果我使用“ R1 = 2kΩR2 = 1kΩ”和“ R1 = 200MΩR2 = 100MΩ”来增加信号，那会有什么不同？ 编辑：我已经看到我的问题已被编辑，也可以更正我的语法：谢谢。对我的拼写错误感到抱歉，但英语不是我的主要语言。下次，我将尝试使自己的语法更准确。
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使用光电隔离器更改运算放大器的放大倍数
考虑该电路，它是标准的同相放大器，放大倍数为A = 1+R1/R2。 现在，我希望能够使用微控制器引脚动态更改此放大值。我提出了这个解决方案，该解决方案基本上是通过并联插入另一个电阻来修改反馈电阻的值： 我认为新的放大（在打开光隔离器的情况下）是 A = 1 + (R1||R3)/R2 = 1 + (R1 R3)/(R2(R1+R3)) 此解决方案是否可以按照我的预期方式工作？我特别担心光电晶体管的饱和电压可能会以某种方式影响运算放大器。如果是这样，是否有解决此问题的替代解决方案？
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有人可以帮我理解这个简单的电路吗？
这是在山洞救援通信中使用的单线接地电话系统。 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 地面是金属外壳，可与使用者的手接触。线被裁剪到穿过洞穴的电线的裸露部分。 该电路显示为接收模式，PTT切换为发送，扬声器充当麦克风和扬声器。我见过的所有系统都使用摇摆电枢换能器作为扬声器。没有基站或类似基站-您可以将其中的两个或多个连接到同一条线上并使用它们。 我的电子知识不足以完全理解这一点。这是我的理解（我认为）。 C3和C4是音频耦合（阻止直流电流）。 R1和R2将运算放大器的+保持在4.5v。 回土是一个错误的说法-它实际上是在抵消您身体的电容。 收到时 R3短路，因此绝对不执行任何操作。 运算放大器充当缓冲器，不会放大输入。 我猜C1，C2和R4用于过滤输入-也许可以抑制高频噪声。 传输时（这是我真正迷路的地方） C2现在短路了，什么也不做。 R3在做什么-运算放大器现在正在放大吗？ C1和R4仍在执行某些功能吗？ 我到目前为止正确吗？有人可以帮我理解其余的吗？ 我的目标是能够更改电路以尝试不同的扬声器设置。 谢谢
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为什么我的仪表放大器的增益是非线性的？
我将AD8226仪表放大器用作电路中的前置放大器，该电路使用微型燃料电池氧气传感器来测量气流中的氧气含量。前置放大器配置为单端供电模式，电源为5V。选择增益电阻使增益约为80。 然后，仪表放大器的输出将通过有源低通滤波器并到达微控制器的ADC，但我认为这与问题无关。此处讨论的所有内容都是在前置放大器输出端（图中的O2_PRE节点）悬空且仅连接至万用表的情况下完成的。 当用传感器测试该电路时，我发现增益是线性的，直到增益下降的某个点为止（该点约为20mV输入/1.6V输出）。 为了消除传感器的任何问题，我将传感器替换为由固定电阻和多匝线性电位器组成的分压器： 使用电阻器网络时，我观察到了同样的问题（有关仪表放大器输出的图示，请参见下文）。 为了进一步消除周围电路的任何问题，我使用我的bechtop电源作为VCC直接连接到AD8226。给电路看这里： 这显示了与该图中相同的行为： （“主板”指的是使用分压器驱动原始电路时的输出，“面包板”的增益略低，因为我使用了630R增益电阻器） AD8226数据手册在单端模式下将输出电压摆幅指定为0.1 V至+ VS-0.1V。我正在测量输出到高质量万用表（即高阻抗）中的输出，尽管当我添加20 K的负载电阻时确实观察到了相同的结果。我用多个AD8226器件重复了该结果。 有人可以解释为什么鉴于我似乎一直处于输出限值之内，所以增益会在〜20 mV的差分输入之上下降？
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运算放大器的信号处理
我受命重现以下信号 仅使用运算放大器（和电阻器）。 我敢肯定，我必须添加两个信号，即方波和三角波，很难弄清楚如何将信号从-8V扭曲到0V。 我试图根据方波信号V2（-6V min至0V max，freq = 1Hz）和三叉波形V1（0V min，2V max，freq = 1Hz）获得传递函数，得到以下输出Vo： Vo = -2V1-2V2-4 满足下表EXCEPT AT POINT V1 = 0，V2 = 0 V1 V2 V0 2 -6 8 2 -6 4 2 0 -8 0 0 -4 <---HERES THE PROBLEM ! (Should be zero) 0 -6 8 我该怎么办？ 正方形和三角形均作为输入信号提供，电路不会生成它们，而只是对其进行处理以提供如图所示的信号。这是一个项目，因此有点像作业，我现在正在努力。放大域和时域都同等重要。
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如何在时域和频域分析该电路？
我在另一篇文章中介绍了该电路，并开始研究运算放大器滤波器以及如何应用传统电路分析（对电容器使用1 / jwc），无法得出传递函数。 问题：我们如何得出滤波器拓扑的传递函数？忽略V +端子上的HP滤波器，并忽略齐纳二极管以外（包括齐纳二极管）的组件。使用通用名称C1，R1等。 假设Vin = V +，我们想找到Vo = OpAmp的输出。
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