电工优优今天要和大家分享的运放平衡电阻计算方法步骤解析相关信息,接下来我将从运放平衡电阻计算过程,运放平衡电阻计算方法步骤解析,运放电路平衡电阻计算这几个方面来介绍。
放大器应用电子电路设计图集锦
一、运放的平衡电阻
运放输入端所接电阻要平衡,目的是使集成运放两输入端的对地直流电阻相等,运放的偏置电流不会产生附加的失调电压。 但有些电路对失调电压要求并不高,例如交流音频放大器。有些运放偏置电流很小,即使输入端电阻不平衡也不会对失调电压产生什么影响,这些电路就可以不要求 输入端电阻平衡。
以反相放大器来说明平衡电阻的作用。如图所示。
若运放为理想运放,输入为0时,则:
但实际运放有失调电压(VIO),失调电流(IIO),输入偏置电流(IIB)。依据失调电流,输入偏置电流的定义,有:
解方程组,得:
在反相端用KCL,有:
考虑到失调电压,实际反相端电压为:
将所有参数代入,解得:
当R2=R1//Rf时,
此时由输入偏置电流IIB产生的失调电压为0。
说明:
1、为了保证输入阻抗匹配一般需要配合适的电阻。
2、为了减小输入电流失调,原则上同相端电阻等于接反相端那两个电阻的并联值。实际应用中,由于闭环的结果,尤其在深负反馈条件下,失调在输出端并不明显,失调不是主要矛盾时,同相接地电阻常省去。从运放工作在最好状态的意义出发,还是要那个电阻。同相接地电阻只对双极运放有作用,对 MOS 型的运放没意义。
3、接地输入端接电阻:阻抗对称,匹配。高频必须用。
4、理解运放偏置电流与失调电流
运放输入端都会有偏置电流 IB+,IB-,两个偏置电流之均值定义为偏置电流 IB,之差为失调电流 Ios 对于 IB》》Ios 的运放,两个输入电阻 Rs+,Rs-匹配可以减小 IB 流过电阻造成的误差但精密运放往往将IB 补偿到最小,IB,Ios 相近,加匹配电阻反而增加误差 。
5、为了输入端存在偏置电流而设置的,其目的是让同相和反相
两个输入端看出去的阻抗相等, 以便“预定”两个输入端“相等”的偏置电流在它们产生的压降也相等,起到相互抵消的作用。
二、运放平衡电阻计算
反相比例运算放大器电压放大倍数是10,放大倍数β=-Ui(RF/R1),取电阻RF=100K,R1=10K平衡电阻肯定是RP=RF//R1【(100×10)/(100+10)】,得出来的结果是RP=9.09K,没有9.09K的电阻,可用9.1K的电阻代替。
三、输入平衡电阻详解
把运放接成反相放大器,设输入电阻为R1,反馈电阻为Rf,先假设同相端没有接平衡电阻,直接连接到地,设运放输入偏置电流为IB(同相端和反相端相同),流过R1和Rf的电流分别为I1和If,反相端电压为V-,运放增益为A,那么在反相端运用KCL,有(设输入信号为0):
(0-V-)/R1-(A+1)V-/Rf=IB
由上式可以得出:
V-=-(IB×R1×Rf/(Rf+(A+1)R1))
此时运放的输出电压为:
Vo=A×(IB×R1×Rf/(Rf+(A+1)R1))
上式可近似为:
Vo=IB×((AR1)//Rf) (1)
如果同相端通过一个电阻R2到地,且R2=R1//Rf,那么同相端电压为:
V+=-IB×R2
对反相端运用KCL,有(设输入信号为0):
(0-V-)/R1+(A×(V+-V-)-V-)/Rf=IB 此时运放输出电压为:
Vo=0 (2) 对比(1)(2)式可以看出平衡电阻的作用。
关于运算放大器,平衡电阻就介绍完了,您有什么想法可以联系小编。
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