簡單電壓放大電路設計
發(fā)布時間:2011/8/10 13:59:18 訪問次數:6934
某單元電路如圖5-16所示,要求直流輸入電壓Ui=0.5V時,輸出電壓Uo=5V,誤差不超過1%,試設計電路中的相關參數。
根據Auo=1+Rf/R1,電壓放大倍數Au=5/0.5=10,可得R1=9R1, R2=R1//Rf。
從理論上講,電阻R1、Rf和R2可以取得很多組不同的阻值。例如
a.R1=2kΩ,Rf=18kΩ,R2=l.8kΩ.
b.R1=2Ω, Rf=18Ω, R2=1.8Ω。
C.R1=3MΩ,Rf=27MΩ,R2=2.7MΩ。
如果取b組電阻值,則根據已知條件可以計算出流過Rf的電流為
IRf=URf/Rf=(Uo-Ui))/Rf=(5-0.5)/18=0.25(A)= 250(mA)
這個電流超過了集成運放μA741的最大輸出電流,放大電路不能正常工作。
如果選用c組電阻值,顯然不會造成運放輸出負載過重,但存在以下問題:
①阻值高達27MΩ的電阻不易生產,而且噪聲大、穩(wěn)定性差、精度低。
②Ui=0.5V時,流過反饋電阻Rf的電流為
IRf=IR1=Ui/R1=0.5V/3MΩ≈167nA
將這個反饋電流與集成運放μA741的輸入失調電流(典型值為20nA,最大值為200nA>相比較可知,選用上述c組電阻值也是不合適的。那么,是否可以取a組電阻值呢?可以從以下兩方面分析。
①當Ui=0.5V,Uo=5V時,流過Rf的電流為
IRf=IR1=Ui/R1=0.5V/2MΩ=250nA
它比集成運放μA741的最大輸出電流小得多,而且又比最大偏置電流大1000倍以上。因此,這組電阻值能使電路正常工作。
②R1、Rf和R2的阻值分別為2kΩ,18kΩ和1.8kΩ,在常用標稱電阻系列之內,并且阻值適中。
因此,可以選a組電阻值,也可以根據貨源等具體情況選用其他符合要求的電阻值。此外,根據對電壓放大倍數的精度要求,R1、Rf應選用誤差小于0.5%的精密金屬膜電阻器。R2的精度要求低,可采用廉價的碳膜電阻器。 Q20010-0035B
某單元電路如圖5-16所示,要求直流輸入電壓Ui=0.5V時,輸出電壓Uo=5V,誤差不超過1%,試設計電路中的相關參數。
根據Auo=1+Rf/R1,電壓放大倍數Au=5/0.5=10,可得R1=9R1, R2=R1//Rf。
從理論上講,電阻R1、Rf和R2可以取得很多組不同的阻值。例如
a.R1=2kΩ,Rf=18kΩ,R2=l.8kΩ.
b.R1=2Ω, Rf=18Ω, R2=1.8Ω。
C.R1=3MΩ,Rf=27MΩ,R2=2.7MΩ。
如果取b組電阻值,則根據已知條件可以計算出流過Rf的電流為
IRf=URf/Rf=(Uo-Ui))/Rf=(5-0.5)/18=0.25(A)= 250(mA)
這個電流超過了集成運放μA741的最大輸出電流,放大電路不能正常工作。
如果選用c組電阻值,顯然不會造成運放輸出負載過重,但存在以下問題:
①阻值高達27MΩ的電阻不易生產,而且噪聲大、穩(wěn)定性差、精度低。
②Ui=0.5V時,流過反饋電阻Rf的電流為
IRf=IR1=Ui/R1=0.5V/3MΩ≈167nA
將這個反饋電流與集成運放μA741的輸入失調電流(典型值為20nA,最大值為200nA>相比較可知,選用上述c組電阻值也是不合適的。那么,是否可以取a組電阻值呢?可以從以下兩方面分析。
①當Ui=0.5V,Uo=5V時,流過Rf的電流為
IRf=IR1=Ui/R1=0.5V/2MΩ=250nA
它比集成運放μA741的最大輸出電流小得多,而且又比最大偏置電流大1000倍以上。因此,這組電阻值能使電路正常工作。
②R1、Rf和R2的阻值分別為2kΩ,18kΩ和1.8kΩ,在常用標稱電阻系列之內,并且阻值適中。
因此,可以選a組電阻值,也可以根據貨源等具體情況選用其他符合要求的電阻值。此外,根據對電壓放大倍數的精度要求,R1、Rf應選用誤差小于0.5%的精密金屬膜電阻器。R2的精度要求低,可采用廉價的碳膜電阻器。 Q20010-0035B
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