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單電源運(yùn)放圖集內(nèi)容節(jié)選

……

1. 3 交流耦合

虛地是大于電源地的直流電平，這是一個(gè)小的、局部的地電平，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)電勢(shì)問(wèn)題：輸入和輸出電壓一般都是參考電源地的，如果直接將信號(hào)源的輸出接到運(yùn)放的輸入端，這將會(huì)產(chǎn)生不可接受的直流偏移。如果發(fā)生這樣的事情，運(yùn)放將不能正確的響應(yīng)輸入電壓，因?yàn)檫@將使信號(hào)超出運(yùn)放允許的輸入或者輸出范圍。解決這個(gè)問(wèn)題的方法將信號(hào)源和運(yùn)放之間用交流耦合。使用這種方法，輸入和輸出器件就都可以參考系統(tǒng)地，并且運(yùn)放電路可以參考虛地。當(dāng)不止一個(gè)運(yùn)放被使用時(shí)，如果碰到以下條件級(jí)間的耦合電容就不是一定要使用：第一級(jí)運(yùn)放的參考地是虛地

第二級(jí)運(yùn)放的參考第也是虛地

這兩級(jí)運(yùn)放的每一級(jí)都沒(méi)有增益。任何直流偏置在任何一級(jí)中都將被乘以增益，并且可能使得電路超出它的正常工作電壓范圍。

如果有任何疑問(wèn)，裝配一臺(tái)有耦合電容的原型，然后每次取走其中的一個(gè)，觀察電工作是否正常。除非輸入和輸出都是參考虛地的，否則這里就必須要有耦合電容來(lái)隔離信號(hào)源和運(yùn)放輸入以及運(yùn)放輸出和負(fù)載。一個(gè)好的解決辦法是斷開(kāi)輸入和輸出，然后在所有運(yùn)放的兩個(gè)輸入腳和運(yùn)放的輸出腳上檢查直流電壓。所有的電壓都必須非常接近虛地的電壓，如果不是，前級(jí)的輸出就就必須要用電容做隔離。（或者電路有問(wèn)題）

1. 4 組合運(yùn)放電路

在一些應(yīng)用中，組合運(yùn)放可以用來(lái)節(jié)省成本和板上的空間，但是不可避免的引起相互之間的耦合，可以影響到濾波、直流偏置、噪聲和其他電路特性。設(shè)計(jì)者通常從獨(dú)立的功能原型開(kāi)始設(shè)計(jì)，比如放大、直流偏置、濾波等等。在對(duì)每個(gè)單元模塊進(jìn)行校驗(yàn)后將他們聯(lián)合起來(lái)。除非特別說(shuō)明，否則本文中的所有濾波器單元的增益都是 1。

……

圖五

在表一中的一套規(guī)格化的 R3 的阻值可以用作產(chǎn)生不同等級(jí)的衰減。對(duì)于表中沒(méi)有的阻值，可以用以下的公式計(jì)算

R3＝(Vo/Vin)/(2-2(Vo/Vin))

如果表中有值，按以下方法處理：

為 Rf和 Rin 在 1K到 100K之間選擇一個(gè)值，該值作為基礎(chǔ)值。將 Rin 除以二得到 RinA和 RinB。

將基礎(chǔ)值分別乘以 1 或者 2 就得到了 Rf、Rin1 和 Rin2，如圖五中所示。在表中給 R3 選擇一個(gè)合適的比例因子，然后將他乘以基礎(chǔ)值。比如，如果 Rf 是 20K，RinA 和 RinB 都是 10K，那么用 12.1K 的電阻就可以得到－3dB 的衰減

……

圖九

電感會(huì)更加容易的讓低頻通過(guò)它，它的特性正好和電容相反，一個(gè)理想的電感是沒(méi)有電阻的，它可以讓直流電沒(méi)有任何限制的通過(guò)，對(duì)頻率是無(wú)窮大的信號(hào)有無(wú)窮大的阻抗。如果直流電壓突然通過(guò)電阻 R1 加到運(yùn)放的反相輸入端上的時(shí)候，運(yùn)放的輸出將不會(huì)有任何的變化，因?yàn)檫@個(gè)電壓同過(guò)電容 C1 也同樣加到了正相輸出端上，運(yùn)放的輸出端表現(xiàn)出了很高的阻抗，就像一個(gè)真正的電感一樣。隨著電容 C1 不斷的通過(guò)電阻 R2 進(jìn)行充電，R2 上電壓不斷下降，運(yùn)放通過(guò)電阻 R1 汲取電流。隨著電容不斷的充電，最后運(yùn)放的兩個(gè)輸入腳和輸出腳上的電壓最終趨向于虛地（Vcc/2）。當(dāng)電容 C1 完全被充滿時(shí)，電阻 R1 限制了流過(guò)的電流，這就表現(xiàn)出一個(gè)串連在電感中電阻。這個(gè)串連的電阻就限制了電感的 Q 值。真正電感的直流電阻一般會(huì)比模擬的電感小的多。這有一些模擬電感的限制：

電感的一段連接在虛地上

模擬電感的 Q值無(wú)法做的很高，取決于串連的電阻 R1 模擬電感并不像真正的電感一樣可以?xún)?chǔ)存能量，真正的電感由于磁場(chǎng)的作用可以引起很高的反相尖峰電壓，但是模擬電感的電壓受限于運(yùn)放輸出電壓的擺幅，所以響應(yīng)的脈沖受限于電壓的擺幅。 2．6 儀用放大器

儀用放大器用于需要對(duì)小電平信號(hào)直流信號(hào)進(jìn)行放大的場(chǎng)合，他是由減法器拓?fù)涠鴣?lái)的。

儀用放大器利用了同相輸入端高阻抗的優(yōu)勢(shì)。

基本的儀用放大器如圖十所示……

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