運算放大器電路設計知識你注意到了嗎 - 全文

　　運算放大器算是很常見的一種IC了。以下為運放電路設計中容易出現的問題和合適的解決方案，希望對大家有所啟發(fā)，共同提高！

　　偏置電流如何補償

　　對于我們常用的反相運算放大器，其典型電路如下：

　　在這種情況下，R3為 平衡電阻，其大小計算一般比較容易，這樣，在可以很好的保證運放的電流補償，使正負端偏置電流相等。甚至取值更大時，會產生更大的噪聲和飄逸。但是，應大于輸入信號源的內阻。

　　善于思考的工程師都會想到，當為同相放大器的時候，其原理又是什么呢？現在我們先回顧下同相運放的設計電路：

　　在同相比例運放中偏置電阻大小，當計算出的Rp為負值時，需要將該電阻移動到正相端，與R1串聯在輸入端。這里額外多插入一句，同相比例運放具有高輸入阻抗，低輸出阻抗的特性，廣泛應用在前置運放電路中。

　　調零電路

　　今天運放已經發(fā)展的很迅速，附注功能各式各樣，例如有些運放已經具有了調零的外接端口，此時依據數據手冊進合適的電阻選擇就可以完成運放調零。例如LF356運放，其典型電路如下：

　　另外一些低成本的運放或許不帶這些自動調節(jié)功能，那么作為設計師的我們也不為難，通過簡單的加法電路、減法電路等可以完成固定的調零（雖然有時這種做法有隔靴撓癢的作用）。當要進行通常在補償電路中增加一個三極管電路，利用PN結的溫度特性，完成運放的溫度補償。例如在LF355典型電路中將三極管電路嵌入在V+和25K反饋電阻之間。
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　　相位補償如何選擇

　　當我們閱讀一個集成運放數據手冊的時候，會發(fā)現集成運放的內部其實是一個多級的放大器，因此，不可避免的對系統引入了極點使得電路需要進行相位補償。通常采用超前補償、滯后補償和滯后-超前補償。所謂的超前補償就是相移減小的補償，通俗的講就是使電路出現零點，在該頻率處的輸出信號比輸入信號的相位超前45°。通過計算將出現極點的頻率點人工設計出一個零點，從而使系統變得穩(wěn)定。

　　滯后補償通?？梢岳斫鉃槭瓜嘁圃龃蟮难a償。可以使主極點頻率降低，使放大器頻帶變窄，這樣，就可以使運放電路在有限的帶寬內只有一個極點，使運放電路變得容易調整。

　　第三種就是超前-滯后補償，即采用合適的方法來處理運放單元。總之，萬變不離其蹤。

　　容性負載改怎么處理

　　在平時的電子電路設計中，會由于不小心或者不注意負載的特性，而使電路變得震蕩，這時，我們就應該注意負載的特性了。通常情況下，當負載為容性，通過估計其電容值小于2000pF時，通過在負載和運放的輸出端串聯一個小的電阻來消除震蕩。電阻R2的大小為10-300Ω之間。

　　當負載較大時，我們采用如下的方案進行消除：

　　補償電容C2與反饋電阻R3構成超前補償網絡，形成新的零點，抵消容性負載Cl和運放輸出電阻Ro構成的新極點，從而達到消除震蕩的目的。此時的補償電容C2大小為C2=Cl（Ro+Rk）/R3 ，Rk取經驗值10-300Ω。