运算放大器原理及应用 联系客服

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令?0?1,则 RCH?j???j1?3j??0

?????????0???0?根据前式可得到选频电路的频率特性曲线,分别如图39所示。从图中可以看出, RC串并联电路具有选频特性,在中心频率?=?0上,H(?)=1/3,?(?)=0?。 ?(j?) H(?)

90?

0?

?0 ? 0

?0 ?90? ?

(a) (b)

v+V?V2

图39 RC串并联电路网络的频率特性曲线

6.6.2文氏电桥振荡器

文氏电桥振荡器是最常用的RC正弦振荡器,它具有波形好、振幅稳定和频率调节方便等优点,工作频率范围可以从1Hz以下的超低频到1MHz左右的高频段。文氏电桥振荡器常采用外稳幅,其电路如图40所示。

根据图39可知,在频率???0时,K(?0)=1/3,?(?0)=0?。要形成正反馈,放大网络的相移应为0?或360?。因此输入信号从同相输入端输入。同时,为稳定输出幅度,放大网络中用热敏电阻Rt和R1构成具有稳辐作用的非线性环节。Rt是具有负温度特性的热敏电阻,加在它上面的电压越大,消耗在上面的功率越大,温度越高,它的阻值就越小。刚起振时,振荡电压振幅很小,Rt的温度低,阻值大,负反馈强度弱,放大器增益大,保证振荡器能够起振。随着振荡振幅的增大,Rt上平均功率加大,Rt的温度上升,阻值减小,负反馈强度加深,使放大器增益下降,保证了放大器在线性工作条件下实现稳幅。另外,也可用具有正温度系数的热敏电阻代替R1,与普通电阻一起构成限幅电路。

起振条件:由串并联网络的幅频特性可以知道,???0?.RR1C..R.CvoRt.图6-40 文氏电桥振荡器

11时,F?,为满足起振条

3RC?F?>1所以,A?3,满足深度负反馈时,A?R1?Rt?3因此有 件,应有AR1Rt?2R1

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可见,在满足深度负反馈时,振荡器的起振条件仅取决于负反馈支路中电阻的比值,而与放大器的开环增益无关。因此,振荡器的性能稳定。

6.7 常用集成运放芯片介绍

6.7.1 集成运供应商

目前我国可以生产很多型号的集成运放,可以满足大部分的芯片需求,除了我国之外,世界上还有很多知名公司生产运放,常见的公司见表6-1。

表6-1 集成芯片制造公司列表

公司名称 美国仙童公司 日本日立公司 日本松下公司 美国摩托罗拉公司 美国微功耗公司 日本电气公司 缩写 FSC 美国国家半导体公司 美国无线电公司 日本东芝公司 首标 混合电路首标:SH 模拟电路首标:μA HITJ Hitachi 模拟电路首标:HA 数字电路首标 HD MATJ 模拟IC:AN 双极数字IC:DN MOS IC:MN MOTA 有封装IC:MC MPS Micro Power System 器件首标:MP NECJ NEC NEC首标:μP 混合元件:A 双极数字:B 双极模拟:C MOS数字:D NSC 模拟/数字:AD 模拟混合:AH 模拟单片:AM CMOS数字:CD 数字/模拟:DA 数字单片:DM 线性FET:LF 线性混合:LH 线性单片:LM MOS单片:MM RCA RCA 线性电路:CA CMOS数字:CD 线性电路:LM TOSJ TOSHBA 双极线性:TA CMOS数字:TC 双极数字:TD 商标符号 FAIRCHILD 举例 μA741 HA741 DN74LS00 MC1503 MP4346 μPD7220 LM101 CD4060 TA7173 一般情况下,无论哪个公司的产品,除了首标不同外,只要编号相同,功能基本上是相同的。例如,CA741、LM741、MC741、PM741、SG741、CF741、μA741、μPC741等芯片具有相同的功能。

6.7.2常用集成运放芯片

1. 通用运放

通用运放μA741,内部具有频率补偿、输入、输出过载保护功能,并允许有较高的输入共模和差模电压,电源电压适应范围宽。它的主要技术指标如下:

输入失调电压:1mV 输入失调电流: 20nA 输入偏置电流:80nA 差模电压增益: 2×105

2输出电阻: 75Ω 差模输入电阻: 2MΩ

63 输出短路电流:25mA 电源电流: 1.7mA

51μA741的符号如图41所示。

LM741CN(8)其中 管脚1、8是调0端

管脚4是负电源,管脚7正电源 图41 μA741的符号图 2. 低功耗四运放LM324

运放LM324是由4个独立的高增益、内部频率补偿的运放组成,不但能在双电源下工作,也可在宽电压范围的单电源下工作,它具有输出电压振幅大、电源功耗小等优点,它的主要技术指标如下:

输入失调电压: 2mV 输入失调电流: 5nA 输入偏置电流: 45nA 差模电压增益: 100dB 温度漂移: 7μV/℃ 单电源工作电压: 3-30V 双电源工作电压:?1.5~?15V 静态电流: 500μA

LM324的管脚排列如图42所示。其中引脚11为负电源或地线,引脚4为正电源。

.7..4..444U1A.U1B69710U1C13812LM324N(14)4U1D14.2135111111.图42 四运放LM324

3. 高精度运算放大器OP07

OP07(LM714)是低输入失调电压的集成运放,具有低噪声,小温漂等特点。它的主要技术指标如下:

输入失调电压: 10μV 输入失调电流: 0.7nA 输入失调电压温度系数:0.2μV/℃ 电源电压: ?22V 静态电流: 500μA

26OP07的符号如图43所示。其中引脚1和8是调0端,引

38脚4是负电源,7是正电源。 1OP074. 低失调、低温漂JFET输入集成运放LF411

LF411是高速度的JFET输入集成运放,它具有小的输入失

图43 OP07的符号 调电压和输入失调电压温度系数。匹配良好的高电压场效应管输

.117..4.168

入,还具有高输入电阻,小偏置电流和输入失调电流。LF411可用于高速积分器、D/A转换器等电路。

输入失调电压: 0.8mV 输入失调电流: 25pA

2输入失调电压温度系数:7μV/℃ 63输入偏置电流: 50pA 5112

输入电阻: 10Ω 静态电流: 1.8mA LF411CN(8)输入差模电压:-30~+30V 输入共模电压:-14.5~+14.5V

图44 LF411的符号图 增益带宽积:4MHz

LF411的符号如图 44所示。其中引脚1、5端用于调0,4脚是负电源,7脚是正电源。

6.7.3常用集成比较器芯片

1. 双集成比较器LM119

412IN1+OUT1 该比较器为集电极开路输出,两个比较器的输出可直接并联,57IN1-OUT291IN2+NC共用外接电阻,它可以双电源供电,也可以单电源供电。该比较102IN2-NC1413NCNC器的电源电压是2~36V或?18V,输出电流大,可直接驱动TTL38GND1GND2611VEEVCC和LED。类似型号是LM219,四电压比较器LM319。LM139、

LM119LM239和LM339与LM119的功能基本相同。LM119的符号见图45。 图45 LM119的符号图 其中11脚为正电源,6脚为电源地,3脚为比较器1的地线,8脚为比较器2的地线。

2. 用LM119实现双限比较

用LM119组成的双限比较电路如图46a所示。在图中两个比较器的输出直接连接在一图

.7..4......VCCVTH459101436R500Ω1271213811LM119a).vOv.viVTLIN1+IN1-IN2+IN2-NCGND1VEEOUT1OUT2NCNCNCGND2VCCOVOHVOL.VTLVTHvib)46 用LM119组成的双限比较电路

起实现了“线与“功能,就是说,只有两个比较器都输出高电平时,输出才是高电平,否则输出就是低电平。对于一般的有源输出器件是不允许将输出端连在一起的,随便连在一起会损坏器件。该比较器的传输特性如图46b 所示。