集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大器,是发展最早,应用最广泛的一种模拟集成电路。
特点:高增益、高可靠性、低成本、小尺寸
我之前有博客讲解了运算放大器原理、同相比例放大电路和反向比例放大电路,以及基于运放构成的加减乘除放大电路,所以本次不做讲解,介绍几个未讲解的电路。
第一个运放是正反馈,所以该运放工作在非线性区;后续电路的运放构成积分运算放大电路。
第一个运放输出是一个矩形波,如下图所示:
进而第二个运放输出为三角波,如下图所示:
有源低通滤波器仿真图如下所示:
测量R1和C1组成的无源一阶低通滤波器的幅频特性曲线如下所示:
测量R1、C1、R2和C2组成的无源二阶低通滤波器的幅频特性曲线如下所示:
加入运放后的有源二阶低通滤波器幅频特性曲线如下所示:
根据以上仿真图可知道,增加滤波器的阶级可以让过渡带变窄,随着阶数的增加逐渐向矩形逼近。
增加运放可以使得RC无源滤波器具有良好的频率选择性,并利用运放解决电阻带来的能量消耗问题。
采样保持电路,多用于AD转换电路之前,可采集某一瞬间的输入信号。
采样保持电路仿真图:
仿真电路图如下:
输出信号为:
输出信号比较小时,二极管不导通,则反馈端电阻为670K,放大倍数为7.7,大于3;
输出信号变大,二极管开始到导通,反馈电阻不再是670K,而是逐渐变为200K,从而达到稳定。
所以R3控制起振速度;R4控制起振幅值,最大不可超过200;
R3越大,起振速度越快;
理想运放没有负反馈回路,就工作在非线性区域,可以作为电压比较器。
仿真图如下所示: