运算放大器的作用就是放大信号。传感器+运算放大器+ADC+处理器是运算放大器的典型应用电路,此电路对于微弱信号的放大,只用单个放大器难以达到好的效果,必须使用一些较特别的方法和传感器激励手段,而使用同步检测电路结构可以得到非常好的测量效果。

 

这种同步检测电路类似于锁相放大器结构,包括传感器的方波激励,电流转电压放大器,和同步解调三部分。需要注意的是电流转电压放大器需选用输入偏置电流极低的运放。

 


集成运算放大器类别、品种很多,应根据实际使用要求合理选择,规范使用。

(1)尽量选用通用型集成运算放大器。当一个系统中使用多个运算放大器时,尽可能选用多运算放大器集成电路,例如 LM324、LF347 等都是将 4 个运算放大器封装在一起的集成电路。

(2)实际选择集成运算放大器时,还要考虑信号源的性质(是电压源还是电流源)、负载的性质、集成运算放大器输出电压和电流是否满足要求、环境条件,集成运算放大器允许工作范围、工作电压范围、功耗与体积等因素是否满足要求。例如:对于放大音频、视频等交流信号的电路,选用转换速率大的运算放大器比较合适;对于处理微弱直流信号的电路,选用精度比较高的运算放大器比较合适(即失调电流、失调电压及温漂均比较小)。

(3)使用前要了解集成运算放大器的类别及电参数,弄清楚封装形式、外引线排法、引脚接线、供电电压范围等。

(4)消振网络应按要求接好,在能消振的前提下兼顾带宽。

(5)集成运算放大器是电子电路的核心,为了减少损坏,应采取适当的保护措施。

 

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运算放大器由输入级、中间级、输出级和偏置电路等四部分构成,它有两个输入端,一个输出端。

A. 输入级:又称前置级,它往往是一个双端输入的高性能差分放大电路。一般要求其输入电阻高,差模放大倍数大,抑制共模信号的能力强,静态电流小。

B. 中间级:整个放大电路的主放大器,其作用是使集成运放具有较强的放大能力,多采用共射放大电路。

C. 输出级:具有输出电压线性范围宽、输出电阻小、非线性失真小等特点,多采用互补输出电路。

D. 偏置电路:用于设置集成运放各级放大电路的静态工作点,多采用电流源电路。