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
上海充通大￥ SHANGHAI IIAD TONG UNIVERSITY Page.4 集成运算放大器详解 s/u ■ Why虚断？ >理想假设之一：R无穷大 VCC ■ Why虚短？ >理想假设之二：K无穷大 Ro ■ Why虚地？ K平 Vo >Not Always True. >只有当两个输入中的一个接地，另一个输入才能视为 0 GND 虚地（因为虚短总是成立的） ■ 实际集成运放有多不理想？ >输入电阻R>102,“虚断”了吗？电流在μA以下 >开环放大倍数K>10,“虚短”了吗？电位差在μV以下
Page . 4 Why 虚断 ? 理想假设之一：Ri无穷大 Why 虚短？ 理想假设之二：K 无穷大 Why 虚地？ Not Always True. 只有当两个输入中的一个接地，另一个输入才能视为 虚地（因为虚短总是成立的） 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 ± VCC GND Ri RO K*Vi Vi Vo 集成运算放大器详解
上海文通大学 SHANGHAI IIAD TONC UNIVERSITY 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)(<40) 种类繁多，如何选择？ ·高输出电流(44)(100mA) 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