單電源運算放大器的偏置與去耦電路設計
這個(gè)偏置電路的-3dB帶寬是通過(guò)電阻RA、RB與電容C2構成的并且等于

此偏置電路當頻率在30Hz以?xún)葧r(shí),沒(méi)有電源抑制的能力,因此任何在電源線(xiàn)上低于30Hz的信號,能夠輕易地加到放大器的輸入端。一個(gè)通常解決這個(gè)問(wèn)題的方法是增加電容值C2,它的值需要足夠的大,以便能有效地旁路掉偏置電路通頻帶以?xún)鹊娜吭肼?。然而在這里比較合理的方法是,設置C2與偏置電路連接點(diǎn)的帶寬是十分之一的信號輸入帶寬,參見(jiàn)圖2。

表2:電路圖3和4的一些齊納二極管與Rz電阻值的關(guān)系
在有些運算放大器中輸入偏置電流比較大是需要考慮的,由于放大器偏置電流的影響,偏置分壓電路的分壓點(diǎn)將偏離Vs/2,影響了放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。為了使放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)盡量靠近Vs/2,需要增加平衡電阻,見(jiàn)電路圖2。在這個(gè)電路中運算放大器選用的是SGM8541,該放大器的輸入偏置電流在常溫下只有1-2個(gè)皮安,幾乎為零,因此可以不考慮輸入偏置電流帶來(lái)的誤差。但如果工作在非常寬的溫度范圍(-20℃-80℃),在放大器的正負輸入端加平衡電阻能很好地阻止輸入帶來(lái)的誤差。
圖3:齊納二級管偏置電路。
設計單電源運算放大器電路,需要考慮輸入偏置電流誤差、電源抑制、增益、以及輸入與輸出線(xiàn)路帶寬等等。然而普通的應用設計是可以通過(guò)查表來(lái)獲得,見(jiàn)表1。在單電源電壓為15V或12V時(shí)偏置分壓的兩個(gè)電阻通常選用100kΩ,這樣可以在電源消耗與輸入偏置電流誤差之間合理的折中。5V單電源偏置分壓電阻減小到一個(gè)比較低的值,例如42kΩ。還有些在3.3V應用中偏置分壓電阻選在27kΩ左右。
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