完美積分電路設計之我見(jiàn)

　　我們一說(shuō)到積分電路，相信大家都很熟悉，腦海里一定會(huì )出現下面的圖像：

　　以及其典型應用方波變換三角波(紅色為輸入信號，藍色為輸出信號)。

　　同時(shí)在計算輸入和輸出的時(shí)候，需要一個(gè)基礎知識就是電容的電量Q和電壓U的關(guān)系以及電流I與時(shí)間T的關(guān)系

　　其次，利用運放虛短虛斷的關(guān)系，我們不難得出：

　　這僅僅是運放用做積分電路的一個(gè)理想模型。在實(shí)際應用中如果緊緊這么使用，隨后出現的問(wèn)題會(huì )讓你應接不暇。

　　在實(shí)際使用積分電路過(guò)程中需要注意兩個(gè)因素--電壓漂移和偏置電流對電路的影響。

　　A、造成電壓漂移的原因有很多，但是溫度的變化是半導體材料的電路中產(chǎn)生漂移現象主要原因。周?chē)h(huán)境溫度和半導體內部的能量損耗時(shí)發(fā)出的熱量都是造成電壓漂移的因素。因此新出品的運放都集成了內部調整電壓漂移或者外部預留直流電壓漂移的調控管腳。

　　B、偏置電流就是第一級放大器輸入晶體管的基極直流電流(不知道集成運放內部構造的可以補充該方面的知識)。這個(gè)電流保證放大器工作在線(xiàn)性范圍，為放大器提供直流工作點(diǎn)。在使用過(guò)程中，偏置電流為運放兩個(gè)輸入端偏置電流的平均值，確切地說(shuō)是運算放大器工作在線(xiàn)性區時(shí)流入輸入端的平均電流，可用于衡量差分放大對管輸入電流的大小。 運放偏置電流消除應為正負端輸入阻抗相同，這樣偏執電流造成的影響才能消除。

　　正是由于以上兩種因素存在(主要隱私)，使集成運放在正負輸入端短接至地的同時(shí)也有輸出。因此為了消除以上兩種因素對積分電路的影響，我們經(jīng)常采用增加平衡電阻的方法進(jìn)行電路設計。

　　其中R2=R1//(jωc)

　　為了提高直流負反饋穩定的偏置電壓，可以給電容c并聯(lián)一個(gè)大阻值的電阻，如下圖所示：

　　在該電路的情況下，R2=R1//(jωc)//R3，這樣一來(lái)，你就會(huì )發(fā)現在工作中會(huì )碰到很多如上的電路，你就能明白該電路的作用了。

　　相信不少人會(huì )把目光集中在R2的使用上。我經(jīng)過(guò)查閱資料和仔細分析，得出如下結論：1、在R1 和 R3、c的并聯(lián)電阻很低，引起輸入偏置電流也足夠低使得電壓偏移很小的情況下，可以省略該電阻(在電路添加 R2以前，首先把輸入偏置電流產(chǎn)生的誤差同偏移電壓規格進(jìn)行比較，該規格可以從該運放的手冊中得出)。

　　2、如果運放使用FET 或者 CMOS作為放大單元，由于它們的輸入偏置電流非常低，偏移誤差一般也非常小，偏置電阻R2也是可以省略的。

　　經(jīng)過(guò)以上兩種情況分析后，如果可以不使用偏置電阻，而您又處于“保險期間”而使用了偏置電阻，可能會(huì )由于引入外部噪聲而影響了您的設計。