单电源放大器电路的正确去耦方法

judy — Tue, 19 Jul 2022 07:20:03 +0000

在放大器电路设计中，你一定被一些最常见的问题给“坑”过，例如——没能用正确的方法对单电源运算放大器电路进行去耦。今天我们就讨论下这个问题，并给出单电源放大器电路的正确去耦方法。

单电源运算放大器电路要求对输入共模电平进行偏置以处理正负摆动的交流信号。当采用电阻分压供电电源的方法来提供偏置时，必须进行足够的去耦处理，以维持电源抑制(PSR)不变。

常见但错误的方法

一种常见的，但是错误的做法是通过一个带有0.1 μF旁路电容的100 kΩ/100 kΩ分压电路来向运算放大器的同相端提供 VS/2偏置。如果使用这些值，电源去耦往往显得不足，因为其极点频率仅为32Hz。

正确方法推荐

当电路工作在不稳定的环境下，图1（同相放大）和图2（反相放大）给出了如何获得最佳效果的VS/2去耦偏置电路。

图1 单电源同相放大器电路的正确去耦方法

Midband Gain = 1 + R2/R1

图2 单电源反相放大器电路的正确去耦方法

Midband Gain = –R2/R1

两种情况下，偏置功能均由同相输入端提供，反馈使反相输入端获得相同的偏置，而单位直流增益则将输出偏置为同一电压。耦合电容C1与BW3一致，滚降低频增益。

文章来源：亚德诺半导体

反相输入放大器的坑，你踩过没有？

judy — Thu, 28 Apr 2022 06:38:05 +0000

我们都知道反相放大器能将输入的信号反相放大，这是很基本的知识，学过电路的一般都知道。反相放大器的公式为Vout=-Vin*Rf/Rin.根据已知的公式，能很轻松的完成设计，但反相放大器与生俱来的有个小缺陷，反相输入放大器的输入阻抗不是很高，而我们在电路设计中一般希望放大器的输入阻抗要高，这样放大器才不会从信号源吸收电流，才不会影响待放大信号以及对电路的放大结果产生影响。为什么这么说呢？请看下面一个反相输入放大器的图（以下反相输入放大器简称为反相放大器，打字好累啊，能少打几个是几个）。

根据公式，Vout=-Vin*Rf/Rin，可得知放大倍数为10K/1K=10倍。好了，先请记住这个结果。

下面根据运放“虚短虚断”的特点来分析下，上图同相输入端接地，电位为0，根据运放虚短的特点，运放的3脚同相输入端和4脚反相输入端的电位相等，所以4脚反相输入端的电位也为0电位。电阻Rin的右端相当于连接到0电位，运放等效戴维南电路如下图：

现在想象一下，我们把整个放大电路看成一个黑盒子（如下图），我们从Vin这个信号源处往这个黑盒子里面看，从下图能看出来，这个Rin就决定了反向放大器的输入阻抗，所以这个反相放大器的输入阻抗就为Rin的大小1K.

因为Rin的存在，导致反相放大器输入阻抗低，从而导致反相放大器在工作时会对信号源产生影响，从而对放大结果产生影响，下面我们来讲讲是怎么对反相放大器的放大结果产生影响的？我们常见的信号源Vin,一般都不是理想的电压源，它会有内阻，假定上图的这个信号源的内阻为Rz,大小为1K.根据这个修改下原理图如下：

如上图，可明显的看出，信号源内阻Rz和Rin是串联的，根据反相放大器公式，Vout=-Vin*Rf/(Rz+Rin),可求得结果为10k/(1k+1k)=5倍，还记得最开始的计算结果吗？放大结果不是10倍吗？对，我们预想的电路是想将输入信号放大10倍，而现在的结果大相径庭，误差足足一倍，而且同样的电路输入不同内阻的信号源，也就是Vin的内阻Rz不同的话，放大结果还会不一样。现在你明白了反相放大器的这个缺点是怎么产生的了吧？

因运放的反相输入端为0电位，根据上图的电流流向，可以很轻松的判断出输出Vout为负电压，这也就是反相放大器的计算公式前面有个负号的原因，因为输入电压被反相了。反向放大器的公式推导，很多朋友都分享过，此处不再累述，根据上图电流流向也能很轻松的将公式推导出来。

来源：头条号/喝枸杞论电子

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单电源放大器电路的正确去耦方法

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