文鱼大浮 3 集成运放与调理电路 电气工程系 罗利文 lwluo@sjtu.edu.cn h 上海文通大淫 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY
集成运放与调理电路 ▪ 电气工程系 罗利文 ▪ lwluo@sjtu.edu.cn
上海充通大￥ SHANGHAI IIAD TONC UNIVERSITY Page.2 信号调理电路及其作用 在现代电气测量系统中，调理电路是一个重要组成部 分，它位于传感器和ADC之间，其功能可以概括成以 下几点 ·放大作用：电压放大应使测量范围对应ADC的满量程输入电压范围 共模抑制：抑制差分输入信号中的共模电压分量 阻抗转换：将高阻信号源转变为低内阻的信号输出 ·电气隔离：光电隔离和变压器隔离的集成运放
Page . 2 在现代电气测量系统中，调理电路是一个重要组成部 分，它位于传感器和ADC之间，其功能可以概括成以 下几点： • 放大作用：电压放大应使测量范围对应ADC的满量程输入电压范围 • 共模抑制：抑制差分输入信号中的共模电压分量 • 阻抗转换：将高阻信号源转变为低内阻的信号输出 • 电气隔离：光电隔离和变压器隔离的集成运放。 信号调理电路及其作用
上游文通大学 SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY Page.3 不要混淆几个术语 外围 集成运放 集成运放 阻容器件 电路 共模 差模 差分 电压 电压 电压
Page . 3 不要混淆几个术语 共模 电压 差模 电压 差分 电压 集成运放 外围 阻容器件 集成运放 电路
上海文通大学 SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY Page.4 集成运算放大器详解 ■ 理想集成运放 1.理想的R,=无穷大， 所以虚断 VCC 0 2.理想的K=无穷大，所以虚短 3.理想的R,=0 Ro 4.虚地Not Always True..只有当两个输入中的一个接地 K平 ,因为虚短，另一个输入可视为虚地 Vo ■ 实际集成运放有多不理想？ 0 >输入电阻R>107Ω，“虚断"了吗？电流在μA以下 GND >开环放大倍数K>10,“虚短”了吗？电位差在μV以下 >R,约在100欧姆数量级
Page . 4 理想集成运放 1. 理想的Ri = 无穷大，所以虚断 2. 理想的K= 无穷大，所以虚短 3. 理想的R0 =0 4. 虚地Not Always True. 只有当两个输入中的一个接地 ，因为虚短，另一个输入可视为虚地 实际集成运放有多不理想？ 输入电阻 Ri > 107 , “虚断”了吗？ 电流在A以下 开环放大倍数 K > 106 , “虚短”了吗？ 电位差在V以下 R0 约在100欧姆数量级 ± VCC GND Ri RO K*Vi Vi Vo 集成运算放大器详解
上海克通大学 HA0eAt1n作TeB时IVEESITY Page.5 运算放大器 ~高速放大器（大于等于50MHz)(164) 精密放大器(510) >低功耗117) > 低输入偏置电流/FET输入(31) 某半导体公司的运算放大器产品目录 >低噪声(45) ~宽带(135) ~低偏移电压(99) > 高电压(4)(<400 ~高输出电流(44)(100mA) 种类繁多，如何选择？ >标准线性放大器(206) > 比较器(82) 理解重要的技术参数是关键 仪表放大器(31) >单电源(17) >双电源(12) 差动放大器(25) 可编程增益放大器(11) 隔离放大器(3) 特殊功能放大器 > 跨导放大器(3) 对数放大器(T) 多路复用器(4) > 乘法器(1) PWM功率驱动器(16) 可变增益放大器(21)
Page . 5 运算放大器 高速放大器（大于等于 50MHz ） (164) 精密放大器 (510) 低功耗 (117) 低输入偏置电流/FET 输入 (31) 低噪声 (45) 宽带 (135) 低偏移电压 (99) 高电压 (4) (<40V) 高输出电流 (44) (100mA) 标准线性放大器 (206) 比较器 (82) 仪表放大器 (31) 单电源 (17) 双电源 (12) 差动放大器 (25) 可编程增益放大器 (11) 隔离放大器 (3) 特殊功能放大器 跨导放大器 (3) 对数放大器 (7) 多路复用器 (4) 乘法器 (1) PWM 功率驱动器 (16) 可变增益放大器 (21) 某半导体公司的运算放大器产品目录 种类繁多，如何选择 ? 理解重要的技术参数是关键