显示页面 讨论 修订记录 反向链接 本页面只读。您可以查看源文件,但不能更改它。如果您觉得这是系统错误,请联系管理员。 # 通用运算放大器模块 ## 1. 模块描述 提供一个“万能模拟积木”:可做**放大、滤波、缓冲、比较(不推荐用运放当比较器)、积分/微分、偏置/电平移位、单端↔差分转换**等。 ## 2. 原理 基于运放的负反馈: * 反相/同相放大:由 Rf/Rin 设置增益 * 电压跟随:输出驱动能力增强、隔离前后级 * 有源滤波:Sallen-Key / MFB(多反馈) * 单电源场景:通过虚拟地(Vref=Vcc/2)实现双极性信号处理 ## 3. 接口 * **电源**:V+ / V-(可单电源 3.3V/5V,也可 ±5V/±12V) * **信号**:IN+、IN-、OUT(可做多路:双运放/四运放) * **参考**:Vref(单电源偏置用,可选) * **配置端子**:增益电阻/电容的插针位(便于换值) ## 4. 板上设置 * 增益选择:电阻阵列/拨码/跳帽(如 ×1/×2/×5/×10) * 输入耦合:AC/DC耦合跳帽,输入保护(串阻+钳位二极管) * 稳定性:预留补偿电容位(Ccomp),输出串联隔离电阻(Riso)应对容性负载 * 供电去耦:每颗运放近端 0.1µF + 1µF,模拟地完整回流 ## 5. 电气指标(关键指标) 选型时看这些就够“电赛工程化”: * **供电范围**:2.7–5.5V(常见)或更宽(±12V) * **输入共模范围**:是否到地/到电源(RRIO:Rail-to-Rail In/Out) * **输出摆幅**:离电源轨还差多少 mV(决定低压动态范围) * **GBW(增益带宽积)**:1MHz/10MHz/50MHz(决定能放多快) * **Slew Rate(转换速率)**:0.5–10 V/µs(波形会不会“跟不上”) * **输入失调 Vos**:10µV–5mV(直流精度) * **噪声密度**:nV/√Hz(低噪声前端) * **输出驱动**:可带负载电阻/容性负载能力、短路保护 ## 6. 典型元器件 * **通用低成本**:LM358/LMV358(入门常见,速度一般) * **单电源 RRIO**:MCP6002、OPA2333(零漂低失调)、TLV9062(更快) * **中高速**:OPA356/OPA350、AD8606(看供货与预算) * **精密低漂**:OPA333/OPA188、AD8628 * **仪表级/差分(若扩展)**:INA826/INA128、AD8421(更高要求) * **配套**:精密电阻 0.1%(增益准确)、C0G电容(滤波稳定)、ESD二极管、TVS(外部接口) ## 7. 使用说明 1. 先明确“信号幅度/频率/供电”→ 决定 RRIO、GBW、SR 2. 用单电源做交流处理:先给 Vref(中点偏置),输入/输出都围绕 Vref 摆动 3. 做滤波:优先二阶 Sallen-Key(直观、调试快),电容用 C0G/NP0 4. 输出接 ADC:建议加 RC 抗混叠 + 保护限流,避免运放直接硬怼采样电容 ## 8. 关联赛题 * 传感器信号调理(热电偶/应变片/光电/电流采样) * 简易示波器/信号采集前端、AGC/包络/峰值检测 * 电源类的误差放大、采样缓冲、环路补偿 * 任何需要“把模拟信号变得更好喂给ADC”的题