同相放大器有平衡电阻吗?

同相放大器有平衡电阻吗?系列文章目录 1 元件基础 2 电路设计 3 PCB 设计 4 元件焊接这个所谓的平衡电阻 需要具体情况具体分析 可能有可能无 不要生搬硬套 根据剃刀法则 如无必要 勿增实体首先是理想运放 理想运放放大的是同向和反向输入端的电压差 最简单的同向放大器如下图 忽略虚线框内的 Rg 理想运放的输入阻抗是无穷大 所以两输入端不会有电流流入流出 这个时候如果同向输入端加入一个平衡电阻 Rg 不会有电流流过 Rg 对整个电路不会有任何影响 所以这个平衡电阻没有意义 是不必要的 再来看看最简单的反

系列文章目录

1.元件基础
2.电路设计
3.PCB设计
4.元件焊接
6.程序设计




这个所谓的平衡电阻,需要具体情况具体分析,可能有可能无,不要生搬硬套,根据剃刀法则:如无必要,勿增实体

首先是理想运放:理想运放放大的是同向和反向输入端的电压差。最简单的同向放大器如下图(忽略虚线框内的Rg’)
理想运放的输入阻抗是无穷大,所以两输入端不会有电流流入流出,这个时候如果同向输入端加入一个平衡电阻Rg’,不会有电流流过Rg’,对整个电路不会有任何影响,所以这个平衡电阻没有意义,是不必要的

在这里插入图片描述

再来看看最简单的反向放大器,同理运放输入端没有电流流入流出,同向端加入的平衡电阻Rg’上面不会产生压降,完全可以去掉,直接接地。
在这里插入图片描述

现在看看实际的运放是什么情况。实际的运放输入结构如下图:运放的输入级是一个差分对,对于图示中NPN管的情况,如果要晶体管工作在线性区,那么晶体管一定被正确偏置,那必然有电流流入运放的俩输入端(对于PNP管是流出),同时运放的输入端绝对不能悬空,外部电路必须给输入级提供正确的静态工作点
在这里插入图片描述

这个时候就会出现一个问题:从运放输入端看出去的等效电阻RP和RN,如果有RPIb+≠RNIb-,那运放两输入端就会产生一个误差电压,这个误差电压会随着输入信号一起放大,最终体现在输出。
在这里插入图片描述

这就是为什么很多地方说运放电路,不管同向放大器还是反向放大器,都需要加入平衡电阻,使从运放两输入端看出去的等效电阻相等,这样可以确保运放的输入偏置电流不会产生误差电压。
在这里插入图片描述

听起来很有道理对不对,但是,抛开剂量谈毒性都是耍流氓
来看一个常见的运放OPA209,它的输入偏置电流最大也不超过15nA(先忽略±号的问题,这是其他电路造成的,见最后),假设我们的电路从运放输入端看出去的等效电阻相差10kΩ(对于常规电路已经很大了),输入偏置电流造成的误差电压为,呃…150uV,这与该运放的输入失调电压相当,这个误差在你的电路里有多大影响?

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

再看另一个运放AD797,最坏情形下有3uA的输入偏置电流,还是上面那种情况,输入误差电压增大到了3mV,远大于运放的输入失调电压,比上面的例子大了一个多数量级,这个误差在你的电路里有多大影响?
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

所以这个平衡电阻到底要不要,取决于电路的实际情况。当然有人会说,我不知道实际情况怎样,那我放一个在哪总没坏处吧?那我现在就讲讲这个平衡电阻的坏处。
电阻是有电阻热噪声的,这个噪声是电阻的固有属性,只与阻值和温度有关。一个10kΩ的电阻在室温情况下,噪声密度大约12.8nV/√Hz,AD797的输入噪声密度1.2nV/√Hz,OPA209的输入噪声密度2.2nV/√Hz,也就是一个平衡电阻带来的噪声,已经远远高过所选择的运放的输入噪声了。这个噪声在你的电路里有多大影响?噪声对你的电路影响大还是直流误差对你的电路影响大?

总结

原文出处

平衡电阻的作用
(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。
芯片内部的电路通常都是直接耦合的,它能够自动调节静态工作点,但是,如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地,它的自动调节功能就不正常了,因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压,也无法拉低电源的电压,这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件,电路需要另外分析。

(2)消除静态基极电流对输出电压的影响,大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡,这也是其得名的原因。

运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?

(1)同相反相端不平衡,输入为0 时也会有输出,输入信号时输出值总比理论输出值大(或小)一个固定的数。

(2)输入偏置电流引起的误差不能被消除。


补充一下,前面看到OPA209的输入偏置电流很小,而且有±,AD797输入偏置电流大很多,而且只是+值。这是因为OPA209的输入端设计有输入偏置消除电路,这个电路抵消了输入三极管绝大多数的偏置电流,所以从输入端看进去的电流就很小了,然后这个偏置消除电路的电流可能略大于或者略小于输入三极管的偏置电流,那从外面看进去就可能是流入也可能是流出了。而AD797的输入极并没有这样的偏置消除电路,再加上输入级偏置得很重以降低噪声,所以AD797的输入偏置电流很大,也只有流入放大器这一个方向。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/232404.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • springcloud用feign调用非eruka注册接口报错「建议收藏」

    springcloud用feign调用非eruka注册接口报错「建议收藏」1.查了一大圈,后来发现把get请求改为post就好了,原来报4042.之所以这么耗时没有定位到问题,是因为确定不了报什么错,其实feign执行日志里面有报404.但是我以为那不是报错,而且他的报错跟正常报错不一样,没有第几行第几行throw异常那种,导致我以为那不是实际的异常,后来是直接debug源码,断点打到底层实际发送http请求的地方,发现返回信息也是404,才知道原来404了!!3….

    2022年8月21日
    8
  • DNS域名解析过程_谈谈域名解析DNS的工作原理

    DNS域名解析过程_谈谈域名解析DNS的工作原理一、主机解析域名的顺序1、找缓存2、找本机的hosts文件3、找DNS服务器注意:配置IP和主机名时,要记得修改/etc/hosts文件,因为有些应用程序在主机内的进程之间通信的时候,会本机

    2022年8月2日
    9
  • unity htc vive使用

    unity htc vive使用

    2022年2月21日
    43
  • 旋转太极八卦

    旋转太极八卦太极八卦图,以同圆内的圆心为界,画出相等的两个阴阳鱼表示万物相互关系。阴鱼用黑色,阳鱼用白色,这是白天与黑夜的表示法。阳鱼的头部有个阴眼,阴鱼的头部有个阳眼,表示万物都在相互转化,互相渗透,阴中有阳,阳中有阴,阴阳相合,相生相克,即现代哲学中和矛盾对立统一规律表示法。哈哈,装了个逼。其实我就是想教大家用css3画出旋转太极八卦。仅此而已。实现效果如下图:Html的代码很简单,就一行…

    2022年5月13日
    47
  • JAVA面试题:HashMap和Hashtable的区别

    JAVA面试题:HashMap和Hashtable的区别 HashMap和Hashtable的区别1.共同点:都是双列集合,底层都是哈希算法2.区别:*1.HashMap是线程不安全的,效率高,JDK1.2版本*Hashtable是线程安全的,效率低,JDK1.0版本*2.HashMap可以存储null键和null值*Hashtable不可以存储null键和null值3.代码示例:publicclasstes…

    2022年9月17日
    2
  • 面试题jmeter怎么做性能测试_web测试面试题

    面试题jmeter怎么做性能测试_web测试面试题面试中遇到的问题:1.如何使用Jmeter进行并发测试2.如何设置并发量为10003.如果http请求每个都不一样,如何配置4.如何设置sessionID一、安装配置1.在Terminal中输入命令:ruby-e”$(curl-fsSLhttps://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/…

    2022年9月30日
    3

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号