使用运算放大器应注意的几个问题

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1、选用元件

集成运算放大器按其技术指标可分为通用型、高速型、高阻型、低功耗性、大功率型、高精度型等;按其内部电路可分为双极型(由晶体管组成)和单极型(由场效晶体管组成);按每一集成片中运算放大器的数目可分为单运放、双运放和四运放。

通常根据实际要求来选用运算放大器。如测量放大器的输入信号微弱,它的第一级应选用高输入电阻、高共模抑制比、高开环电压放大倍数、低失调电压及低温度漂移的运算放大器。选好后,根据管脚图和符号图连接外部电路,包括电源、外接偏置电阻、消振电路及调零电路等。

2、消振

由于运算放大器内部晶体管的极间电容和其他寄生参数的影响,很容易产生自激振荡,破坏正常工作。为此,在使用时要注意消振。通常是外接RC消振电路或消振电容,用它来破坏产生自激振荡的条件。是否已消振,可将输入端接“地”,用示波器观察输出端有无自激振荡。目前由于集成工艺水平的提高,运算放大器的内部已有消振元件,毋需外部消振。

3、调零

使用运算放大器应注意的几个问题由于运算放大器内部参数不可能完全对称,以至于当输入信号为零时,仍有输出信号。为此,在使用时要外接调零电路。如图所示的F007运算放大器,它的调零电路由-15V,1kΩ和调零电位器使用运算放大器应注意的几个问题组成。先消振,再调零,调零时应将电路接成闭环。一种是无输入时调零,即将两输入端接“地”,调节调零电位器,使输出电压为零。另一种是在有输入时调零,即按已知输入信号电压计算输出电压,而后将实际值调整到计算值。

4、保护

(1)输入端保护

当输入端所加的差模和共模电压过高时会损坏输入级的晶体管。为此,在输入端接入反向并联的二极管,如图1所示,将输入电压限制在二极管的正向电压降以下。

(2)输出端保护

为了防止输出端电压过大,可利用稳压管来保护,如图2所示,将两个稳压管反向串联,将输出电压限制在(使用运算放大器应注意的几个问题)的范围内。使用运算放大器应注意的几个问题是稳压管的稳定电压,使用运算放大器应注意的几个问题是它的正向电压降。

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图1输入端保护

图2 输出端保护

(3)电源保护

为了防止正、负电源反接,可用二极管来保护,如图3所示。

(5)扩大输出电流

由于运算放大器的输出电流一般不大,如果负载需要的电流较大时,可在输出端加接一级互补对称电路,如图4所示。

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图3 电源保护

图4 扩大输出电流

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