精密運放電路

1. 怎麼用運放設計音頻限幅電路,力求精度

如何用運算放大器構成最精確的限幅器

匹配模擬信號的電壓范圍與模數轉換器 (ADC) 的輸入范圍可能是個挑戰。超過 ADC 的輸入范圍將導致不正確的讀數，而且如果輸入超出電源軌范圍太多，襯底電流就有可能流入 ADC，這有可能導致閉鎖甚至損壞器件。可是，將輸入電壓范圍限制到較低和較保守的水平，又浪費了 ADC 的動態范圍和解析度。

圖 1 所示的簡單運算放大器限幅器防止了上述問題。最大可允許輸入電壓加到 U1 的非反相輸入上，輸出通過小信號二極體 D1 反饋到反相輸入。ADC 的基準電壓如果可用，可以用作限幅基準。當輸入電壓低於基準時，U1 的輸出被驅動至正軌，D1 被反向偏置，輸入信號無改變通過。當輸入高於箝位電壓時，運算放大器輸出反向，通過 D1 關閉環路，從而有效地成為一個單位增益跟隨器，跟隨箝位電壓。輸入電阻器 R1 限制運算放大器輸出必須吸取的電流。第二個運算放大器 U2 執行互補的負向限幅功能，防止信號低於地電平。因此在這個例子中，輸出信號限制在 4.096V 至 0V 之間。

圖4

這個電路的另一個限制是，輸出阻抗由 R1 決定，該阻抗必須至少是幾百歐姆，以限制運算放大器的輸出電流。有些 ADC 必須由低阻抗驅動，因此也許需要緩沖放大器 U3。採用四通道 LT6017 就可以用單個器件完成所有這些功能。

2. 精密放大電路與普通運算放大電路的區別

放大電路構成一般類似，精密放大電路會多一些電源去耦，濾波等特殊設計的電路。
主要區別在於運算放大器上，精密運算放大器的性能比一般運放好很多，比如開環放大倍數更大，CMRR更大，速度比較慢，GBW，SR一般比較小。失調電壓或失調電流比較小，溫度漂移小，雜訊低等等。
好的精密運放的性能遠不是一般運算放大器可以比得，一般運放的失調往往是幾個mV，而精密運放可以小到1uV的水平。

3. 分析運算放大器工作的原理，下面是一個精密穩壓電路!

首先，電抄路引入了負反饋，襲確保電路能穩定工作。

對於第二個電路，我看了一下LM3460的手冊，說為確保精度，RA<500Ω，這樣的話晶元外兩個分壓電阻遠遠小於片內的兩個電阻，所以計算分壓時可忽略片內電阻。

那麼公式推導如下：

1. 由於同相端和反相端虛短，所以1.22V的基準源連接在RA的兩端，RA兩端的壓差始終為1.22V。

2. RA和RB串聯，由分壓定理可以知道，二者的電壓之和(RA上端對地的電壓)為：

   U=UA*（RA+RB）/RA=UA+UA*RB/RA =1.22+1.22*RB/RA

3. RA上端的電壓經過內部的三極體擴流輸出，忽略三極體ce壓降，所以上面的公式就是輸出電壓
   

4. 運放電路的工作原理

運放電路的工作原理是把被控制的非電量（如溫度、轉速、壓力、流量、照度等）用感測器轉換為電信號，再與給定量比較，得到一個微弱的偏差信號。因為這個微弱的偏差信號的幅度和功率均不足以推動顯示或者執行機構，所以需要把這個偏差信號放大到需要的程度，再去推動執行機構或送到儀表中去顯示。

在感測器類型和（或）其使用環境帶來許多特別要求時，例如超低功耗、低雜訊、零漂移、軌到軌輸入及輸出、可靠的熱穩定性和對數以千計讀數和（或）在惡劣工作條件下提供一致性能的可再現性，運算放大器的選擇就會變得特別困難。

在基於感測器的復雜應用中，設計者需要進行多方面考慮，以便獲得規格與性能最佳組合的精密運算放大器，同時還需要考慮成本。具體而言，斬波穩定型運算放大器（零漂移放大器）非常適用於要求超低失調電壓以及零漂移的應用。斬波運算放大器通過持續運行在晶元上實現的校準機制來達到高DC精度。

(4)精密運放電路擴展閱讀

在沒有特殊要求的場合，盡量選用通用型集成運放，這樣既可降低成本，又容易保證貨源。當一個系統中使用多個運放時，盡可能選用多運放集成電路，例如LM324、LF347等都是將四個運放封裝在一起的集成電路。

評價集成運放性能的優劣，應看其綜合性能。一般用優值系數K來衡量集成運放的優良程度，其定義為：式中，SR為轉換率，單位為V/ms，其值越大，表明運放的交流特性越好；Iib為運放的輸入偏置電流，單位是nA；VOS為輸入失調電壓，單位是mV。Iib和VOS值越小，表明運放的直流特性越好。

所以，對於放大音頻、視頻等交流信號的電路，選SR（轉換速率）大的運放比較合適;對於處理微弱的直流信號的電路，選用精度比較的高的運放比較合適（既失調電流、失調電壓及溫飄均比較小）。

實際選擇集成運放時，除優值系數要考慮之外，還應考慮其他因素。例如信號源的性質，是電壓源還是電流源;負載的性質，集成運放輸出電壓和電流的是否滿足要求;環境條件，集成運放允許工作范圍、工作電壓范圍、功耗與體積等因素是否滿足要求。

5. 集成運算放大器由哪些基本電路構成

不同的運放他的原理是不同的但基本的方框圖是差不多的
集成運算放大器（integrated
operational
amplifier）簡稱集成運放，是由多級直接耦合放大電路組成的高增益模擬集成電路。它的增益高（可達60~180db），輸入電阻大（幾十千歐至百萬兆歐），輸出電阻低（幾十歐），共模抑制比高（60~170db），失調與飄移小，而且還具有輸入電壓為零時輸出電壓亦為零的特點，適用於正，負兩種極性信號的輸入和輸出。
模擬集成電路一般是由一塊厚約0.2~0.25mm的p型矽片製成，這種矽片是集成電路的基片。基片上可以做出包含有數十個或更多的bjt或fet、電阻和連接導線的電路。
運算放大器除具有+、-輸入端和輸出端外，還有+、-電源供電端、外接補償電路端、調零端、相位補償端、公共接地端及其他附加端等。它的閉環放大倍數取決於外接反饋電阻，這給使用帶來很大方便。
按照集成運算放大器的參數分類折疊
1）、通用型運算放大器
通用型運算放大器就是以通用為目的而設計的。這類器件的主要特點是價格低廉、產品量大面廣，其性能指
標能適合於一般性使用。例ma741（單運放）、lm358（雙運放）、lm324（四運放）及以場效應管為輸入
級的lf356
都屬於此種。它們是目前應用最為廣泛的集成運算放大器。
2）、高阻型運算放大器
這類集成運算放大器的特點是差模輸入阻抗非常高,輸入偏置電流非常小,一般rid>（109~1012）w,iib
為
幾皮安到幾十皮安。實現這些指標的主要措施是利用場效應管高輸入阻抗的特點,用場效應管組成運算放大
器的差分輸入級。用fet
作輸入級,不僅輸入阻抗高,輸入偏置電流低,而且具有高速、寬頻和低雜訊等優點,
但輸入失調電壓較大。常見的集成器件有lf356、lf355、lf347（四運放）及更高輸入阻抗的ca3130、ca3140
等。
3）、低溫漂型運算放大器
在精密儀器、弱信號檢測等自動控制儀表中,總是希望運算放大器的失調電壓要小且不隨溫度的變化而變
化。低溫漂型運算放大器就是為此而設計的。目前常用的高精度、低溫漂運算放大器有op-07、op-27、ad508
及由mosfet
組成的斬波穩零型低漂移器件icl7650
等。
4）、高速型運算放大器
在快速a/d
和d/a
轉換器、視頻放大器中,要求集成運算放大器的轉換速率sr
一定要高,單位增益帶寬bwg
一定要足夠大,像通用型集成運放是不能適合於高速應用的場合的。高速型運算放大器主要特點是具有高的
轉換速率和寬的頻率響應。常見的運放有lm318、ma715
等,其sr=50~70v/ms,bwg>20mhz。
5）、低功耗型運算放大器
由於電子電路集成化的最大優點是能使復雜電路小型輕便,所以隨著攜帶型儀器應用范圍的擴大,必須使用
低電源電壓供電、低功率消耗的運算放大器相適用。常用的運算放大器有tl-022c、tl-060c
等,其工作電
壓為±2v~±18v,消耗電流為50~250ma。目前有的產品功耗已達微瓦級,例如icl7600
的供電電源為1.5v,
功耗為10mw,可採用單節電池供電。
6）、高壓大功率型運算放大器
運算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運算放大器中,輸出電壓的最大值一般僅幾十伏,
輸出電流僅幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流,集成運放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運算放大器外部不需附加任何電路，即可輸出高電壓和大電流。例如d41集成運放的電源電壓可達±150v，ua791集成運放的輸出電流可達1a。

6. 這個運放音頻電路圖有錯誤嗎

1、OPA2132P屬於低壓精密型運算放大器，最低工作電壓為±2.5V雙電源（或+5V單電壓）。它的輸出電流很小，常溫下不超過50mA，推動低阻喇叭顯然是不可能的，運放會因為過載燒壞。40~50mA的極限輸出電流，即使推動32Ω高阻耳機做耳放用也是不太夠用的。不知道你是否做耳放用，如果用作耳放，建議盡量選用更高阻抗的耳機。

2、雖然說+5V單電源供電就符合官方要求，但為了運放能更穩定的工作並降低失真率，還是建議提高工作電壓，哪怕提高到+6V也要好一些。

3、要搞懂電路的原理，不要照貓畫虎瞎鼓搗。將你的電路改了一下，你試試。

這是雙聲道之一的電路，另一聲道完全相同，括弧中的管腳序號就是另一聲道的電路接法。

R1和R2串聯分壓，為雙運放的第3、5兩腳提供電源電壓一半的偏置電壓，通過R4、R3以及C2組成的負反饋迴路，將運放輸出端1、7兩腳靜態電壓穩定在電源電壓的一半。同時，本電路的電壓增益系數為3.2倍，可確保較高的輸入靈敏度，和大多數音源（CD機、MP3、手機、電腦）相匹配。

輸入音頻信號（峰值1V以內）經隔直耦合電容C1輸入到運放同相端，放大後經耦合電容C4輸出到32Ω耳機。注意C1、C2和C4極性不要接反，以免擊穿。電路沒有音量控制電位器，只能用音源自身的音量控制。

C2起到隔直作用，為運放反相輸入端提供直流偏置，並對負反饋交流信號短路。22pF的電容C3起到削弱高頻增益的作用避免高頻自激振盪。由於供電電壓較低，因此對電解電容耐壓沒有特別的要求，只要耐壓值不低於6.3V即可，建議優先採用鉭電容，C1採用0.33~1μF聚酯電容更好。

供電電壓不低於6V的情況下，運放還可以採用正品大S的NE5532，輸出電流更大，音質也很好。

你原來的電路有誤，起碼負反饋迴路的兩個電阻100k、33k就接反了，導致電壓增益很小隻有1.3倍。