
運算放大器是設(shè)計電子電路的一個無處不在的組成部分。如今,這些設(shè)備被制作成小型集成電路,但這個概念在很久以前就開始使用真空管了。1946年有一個專利,用于早期使用OAP放大器概念,盡管當(dāng)時沒有使用該名稱。1947年,拉格津尼被認(rèn)為發(fā)明了"運算放大器"。
在運算放大器的穩(wěn)定性方面,一個經(jīng)驗法則是允許45度相位邊緣.其他設(shè)計指南說,60度是最好的;還有人說30度就足夠了。這些數(shù)字都是為了確保在一系列變量上的穩(wěn)定性能,但是讓我們看看影響穩(wěn)定性的因素,以及這些經(jīng)驗法則是如何產(chǎn)生的。
以下內(nèi)容中,小編將對放大器的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述,希望本文能幫您增進(jìn)對放大器的了解,和小編一起來看看吧。
運算放大器(簡稱運放)作為電子電路中關(guān)鍵的信號處理元件,其反饋回路的設(shè)計對于電路性能起著至關(guān)重要的作用。在某些運放反饋回路中,會出現(xiàn)兩個反向并聯(lián)的二極管,這一結(jié)構(gòu)看似簡單,卻蘊含著巧妙的設(shè)計意圖,對電路的行為和特性產(chǎn)生著多方面的影響。
運算放大器(op-amp)一直是最成功的集成電路之一。一種具有高增益的差分放大器,差分輸入和單輸出使這種小型、廉價的 IC 能夠在各種應(yīng)用中使用負(fù)反饋,其中其增益(比兩個輸入之間的差值高數(shù)十萬倍) )、帶寬以及輸入和輸出阻抗由外部電路設(shè)置。
在電子電路設(shè)計中,運算放大器(簡稱運放)作為核心組件,廣泛應(yīng)用于信號處理、放大及濾波等領(lǐng)域。然而,在實際應(yīng)用中,常會遇到采樣電壓超過運放供電電壓的情況,這不僅影響運放的正常工作,還可能導(dǎo)致電路損壞。
運算放大器將是下述內(nèi)容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對運算放大器的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解,詳細(xì)內(nèi)容如下。
一直以來,比較電路都是大家的關(guān)注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在,小編將為大家?guī)肀容^電路的相關(guān)介紹,詳細(xì)內(nèi)容請看下文。
運算放大器最初是為模擬數(shù)學(xué)計算而開發(fā)的,從那時起,它們已被證明在許多設(shè)計應(yīng)用中是有用的。正如我的教授所說,運算放大器是算術(shù)電壓計算器,它們可以使用求和放大器電路對兩個給定電壓值進(jìn)行加法運算,并使用差分放大器對兩個電壓值進(jìn)行差分運算。除此之外,運算放大器也通常用作反相放大器和非反相放大器。
在電子學(xué)中,波形主要是根據(jù)電壓和時間繪制的。信號的頻率和幅度可以根據(jù)電路的不同而變化。波形有很多種,如正弦波、方波、三角波、斜波、鋸齒波等。我們已經(jīng)設(shè)計了正弦波和方波發(fā)生器電路?,F(xiàn)在,在本教程中,我們將向您展示如何使用運算放大器和555定時器IC設(shè)計具有可調(diào)增益和波直流偏置的鋸齒波發(fā)生器電路。
蠟燭自古以來就有很大的用途,甚至在愛迪生提出燈泡的想法之前,蠟燭就一直在夜間為人類指引方向。今天,從教堂到廚房,蠟燭不僅在需要時提供照明,而且增加了美學(xué)并提供了一種溫暖的感覺。雖然普通的蠟燭可以正常工作,但它們很快就會融化,使這個地方變得骯臟,有時如果無人看管,它也會導(dǎo)致火災(zāi)危險。所以,在本教程中,我們將使用一些簡單的電子產(chǎn)品和LED制作無焰電子蠟燭。此外,這款智能蠟燭將在夜間或黑暗時自動開啟,并在白天自行關(guān)閉。它與我們以前在許多黑暗探測器電路中使用的概念相同:
我們可以將音量計視為均衡器,它存在于音樂系統(tǒng)中。其中我們可以看到燈光(LED)的舞蹈,根據(jù)音樂,如果音樂是響亮的,均衡器達(dá)到其峰值,在低音樂它保持低。我們還建立了一個音量計或VU計,在MIC, OP-AMP和LM3914的幫助下,根據(jù)聲音的強(qiáng)度發(fā)光LED,如果聲音低,較小的LED會發(fā)光,如果聲音高,更多的LED會發(fā)光,最后檢查視頻。VU儀表還可以作為體積測量設(shè)備。
光柵欄電路用于檢測在特定區(qū)域內(nèi)是否存在任何人或物體。光柵欄電路的檢測范圍約為1.5 ~ 3米。使用LDR和運算放大器設(shè)計電路非常簡單。這種便攜式電路可以與常用的9V電池一起順利工作,蜂鳴器產(chǎn)生的報警聲音足夠大,可以檢測到人,車輛或物體的存在。
Howland電流泵是由麻省理工學(xué)院的Bradford Howland教授于1962年發(fā)明的。它由一個運算放大器IC和一個平衡電阻器橋組成,即使負(fù)載電阻值發(fā)生變化,也能在負(fù)載下保持恒定的電流值。在這里,我們將通過在硬件上構(gòu)建Howland電流源來了解其基本工作原理和電路。
大多數(shù)模擬電子電路需要雙電源軌以實現(xiàn)適當(dāng)?shù)钠胶膺\行;這在設(shè)計運算放大器電路時尤為重要。在A/D轉(zhuǎn)換器、運算放大器和比較器等數(shù)字系統(tǒng)中也需要負(fù)電源電壓。在所有這些情況下,電流需求將是低的,但是如果我們使用大量的分立和集成電路組件,產(chǎn)生這樣的-5V電源通常是昂貴和低效的。因此,在本教程中,我們將學(xué)習(xí)如何構(gòu)建一個簡單的低電流雙5V電源電路,可以從我們的USB端口供電。同樣,我們之前已經(jīng)構(gòu)建了+12V和-12V雙電源電路。
正如我們許多人所知,集成電路或IC是許多小電路在一個小封裝中的組合,它們一起執(zhí)行命令任務(wù)。像運算放大器或555定時器IC是由許多晶體管、觸發(fā)器、邏輯門和其他組合數(shù)字電路組合而成的。類似地,觸發(fā)器可以通過使用邏輯門的組合來構(gòu)建,邏輯門本身可以通過使用幾個晶體管來構(gòu)建。
保護(hù)電路對于任何電子設(shè)計的成功至關(guān)重要。在我們之前的保護(hù)電路教程中,我們設(shè)計了許多基本的保護(hù)電路,可以適應(yīng)您的電路,即過壓保護(hù),短路保護(hù),反極性保護(hù)等。除了這個電路列表之外,在本文中,我們將學(xué)習(xí)如何使用運算放大器設(shè)計和構(gòu)建一個簡單的過流保護(hù)電路。
在電壓控制電流源電路中,顧名思義,輸入端的少量電壓將按比例控制輸出負(fù)載的電流。這種類型的電路通常用于電子驅(qū)動電流控制器件,如BJT,可控硅等。我們知道,在BJT中,流過晶體管基極的電流控制著晶體管閉合的程度,這種基極電流可以由許多類型的電路提供,一種方法是使用這種電壓控制電流源電路。你也可以檢查恒流電路,它也可以用來驅(qū)動電流控制設(shè)備。
電流源和電流匯是電子設(shè)計中使用的兩個主要術(shù)語,這兩個術(shù)語決定了有多少電流可以離開或進(jìn)入終端。例如,典型8051單片機(jī)數(shù)字輸出引腳的吸收電流和源電流分別為1.6mA和60uA。這意味著引腳在高電平時可以提供(源)高達(dá)60uA,在低電平時可以接收(接收器)高達(dá)1.6mA。在我們的電路設(shè)計過程中,我們有時必須建立我們自己的電流源和電流吸收電路。在上一篇教程中,我們使用普通運算放大器和MOSFET構(gòu)建了一個電壓控制的電流源電路,可用于向負(fù)載提供電流,但在某些情況下,我們需要電流吸收選項而不是源電流。
在設(shè)計電子電路時,有很多情況下電路需要不同值的電壓和電流源。例如,在為運算放大器設(shè)置預(yù)設(shè)電壓時,通常使用電位分壓器電路來獲得所需的電壓值。但是如果我們需要一個特定的電流值呢?與分壓器類似,還有一種電路叫做電流分壓器,它可以用來將閉合電路中的總電流分成幾個。因此,在本教程中,我們將學(xué)習(xí)如何使用電阻方法(僅使用電阻)構(gòu)建一個簡單的分流電路。請注意,也可以使用電感器來制作電流分壓器,兩者的工作原理是相同的。