基于运放的模电知识汇总

《基于运放的模电知识汇总》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、一、运算放大器1、几种类型的放大器输入连同相端：同相放大器输入连反相端：反相放大器单端多输入并联：求和放大器双端都有输入：差分放大器输入到电容再到端口，输出反馈经过电阻：微分器（90o相位滞后）输入到电阻再到端口，输出反馈经过电容：积分器（90o相位超前）2、负反馈开环增益a足够大时，闭环增益A=1/β若用电抗元件（如电容器）实现反馈网络，一定会得到传递函数为H(jf)=1/β(jf)的频率选择性电容，滤波器和振荡器就属于这一类。（PS：如果反馈只连一个电容，运放输出会饱和，需要用一个小电阻并联到电容两端）A的灵敏度是a的1/1+T倍，与β相同反馈能减少非线性失真反馈

2、会放大干扰和噪声，放大倍数是1/β，1/β称为噪声增益如果输入和反馈信号在不同的节点进入放大器，属于输入串联型；如果输入和反馈信号在同一个节点进入放大器，属于输入并联型；如果反馈节点直接和输出端相连，属于输出并联型；如果用一个串联电阻对负载电流进行取样再接入反馈网络，属于输出串联型。无论是输入还是输出端，串联拓扑提到高应端口的电阻，并联拓扑降低相应端口的电阻。闭环端口电阻一般表达式R=r*(1+T)±1（r是在极限a→0下计算出的开环电阻，对串联拓扑用+1，并联拓扑用-1。

3、T

4、会随频率增加而降低，所以串联拓扑阻抗随频率增加而降低，呈容性；并联相反，呈感性。）负反馈的

5、得益源于足够大的增益T，若要在好的a和好的rd和ro中只选择一个，选择好的a，大的a能弥补rd和ro特性上的不足。3、运放的供电供电由两层目的:一是给内部晶体管提供偏置，二是通过运放放过来又将电源给输出负载网络供电。为防止存在于电源线中干扰运放的交流声，每块IC片子的电源管脚都必须利用低感抗的电容器（0.1uf的陶瓷电容就足够）对地旁路。这些解耦电容也有助于中和掉来自电源线和地线的非零电抗所形成的虚假反馈环路，另外接线头一定要短以分布电感最小，电容器应装在尽量靠近运放的管脚。4、差分放大电路差模分量vDM=v2-v1共模分量vCM=(v2+v1)/2v1=vCM-vD

6、M/2v2=vCM+vDM/2当R3=R1，R4=R2时，差模输入电阻Rid=2R1，共模输入电阻Ric=(R1+R2)/2电阻平衡时R4/R3=R2/R1，则vo=(R2/R1)(v2-v1)当电阻失配时R4/R3=(1-ε)R2/R1，vo=AdmvDM+AcmvCMAdm=R2R11-R1+2R2R1+R2ε2，Acm=R2R1+R2ε共模抑制比:CMRRdm=20log10

7、Adm/Acm

8、≈20log10

9、(1+R2/R1)/ε

10、5、精密运算放大器精密运算放大器一般指失调电压低于1mV的运放并同时强调失调电压随温度的变化漂移值要小于100mV。对于直流输入信

11、号，VOS和它的温漂足够小就行了，但对于交流输入信号，我们还必须考虑运放的输入电压噪声和输入电流噪声，在很多应用情况下输入电压噪声和输入电流噪声显得更为重要一些。二、有源滤波器1、有源滤波器和无源滤波器比较一个有源滤波器只能在运放正常工作的范围内起作用，运放的限制是随频率而滚降的开环增益，这个限制一般将有源滤波器应用局限到兆赫兹以下范围，超出运放能达到的频率之上，电感还是占优势，高频滤波器仍然还是用无源RLC元件实现的。这些滤波器中，由于电感和电容随工作频率范围上升而下降，所以电感尺寸和重量便于重置。2、传递函数电路稳定的要求：全部极点必须位于s平面左半面。如果电路有

12、一对复数极点，输出是一个持续的振荡。3、标准二阶响应（根据传函计算电容电阻值）低通：H(jω)=H011-ω/ω02+(jω/ω0)/Q高通：H(jω)=H0-ω/ω021-ω/ω02+(jω/ω0)/Q带通：H(jω)=H0(jω/ω0)/Q1-ω/ω02+(jω/ω0)/Q带阻：H(jω)=H01-ω/ω021-ω/ω02+(jω/ω0)/Q把传递函数化为标准形式，得出H0，ω0（单位增益频率）和Q（Q=ω0/BW），根据三者设计要求的数值算出响应电容电阻值设计方法有等值元件设计法（将对称元件值设为相等）和单位增益设计法（令H0=1），等值元件设计法的Q的灵敏度会

13、随着Q的增加而增加，所以它在高Q值时是无法接受的。相比较而言，单位增益设计法有更低的灵敏度。带通响应可以通过对高通响应积分得到，低通可以由对带通的积分得到4、级联设计(1)考虑Q值：①考虑高Q的节中可能存在信号箝位，因此为了避免动态范围的损失和滤波器精度的降低，可以把各节按Q值升高的顺序级联在一起。②考虑高Q值模块中任何落在谐振峰值处的噪声都可能会被显著放大，因此应将高Q部分放在级联顺序中的前列来减小噪声。(2)考虑运放增益：①噪声方面考虑：第一级增益大有利于减小总体噪声特性，这样级连放大器噪声就由第一级决定，后级放大器噪声被第一级增益相除后变得可以