OP放大器

2021-02-13 每周幾個硬體小技巧

    感覺沒啥人看就好久沒發了，今天就給大家分享一個OP放大器的分析吧。

    在學校的實驗室中老是聽學弟、學妹問一個問題：凡哥，一個放大20dB的放大器怎麼設計啊！！

    這個問題本來就是個問題！！！！！在什麼頻率下的放大倍數為20dB呢？畢竟每個元器件都能影響其放大倍數。

    今天我就分析一個單電源供電，增益為20dB的音頻放大器，輸入阻抗為50KΩ的人聲音頻放大器。

    我們知道，人的聲音頻率範圍（包括高音歌唱家）為300Hz-10KHz。（沒怎麼查資料哈，就百度了一下）

    

    一、決定增益部分的反饋電阻R1和R2，G=1+R1/R2可知，在G=10的時候R1/R2=9。

注意兩點:

(1)反饋電阻一般取十幾KΩ（考慮最大輸出電流及穩定性）

(2)要求寬帶低噪聲時反饋電阻一般取幾百Ω

     所以此次電路中我選取的電阻為18KΩ和2KΩ。

    二、抑制直流分量放大的電容C1。

低頻截至頻率由R2和C1決定。

fL=1/（2*π*C1*R2），300Hz代入求得C1約等於0.265uF。我們取1uF，計算得出低頻截止頻率為79.6Hz。

    三、為了減小電源影響又不增加運放的個數採用如圖的偏壓電路設計方式。

R5和C3具有濾除電源高頻幹擾的作用。

fH=1/(2*π*R5*C3)

C3越大，越能減輕電源噪聲。

輸入阻抗還能靠R3設定。

R5和R4的值根據輸入偏置電流來設定，設定在輸入偏置電流的20-50倍的時候輸入偏置電流可以忽略。

如果輸入阻抗為50KΩ，那麼R6//R3=50KΩ。

如果R6=51K那麼R3得10M。那麼偏置電流產生的電壓可能導致放大器不能正常工作。所以選取都為100KΩ。

    四、抑制偏壓變動的C3

因為R4、R5受低頻的影響，所以C3選取為：1/(2*π*fc*（R5//R4）)=0.024uF。C3越大，受偏壓變動越小，所以我選取0.1uF，有空餘的空間可以再並聯一個10uF的電容。

    五、抑制電路與外部設備連接時突跳的R6。

1、如果沒R6那麼當接入一個外部設備時，電容C5可能有電流流過，使正相電位突然下降。

2、可能那個微小的電流可以損壞外部設備

    六、沒有C5電路不能正常放大。

C5稱為耦合電容（這個容易，你懂的！！）

C5越大，低頻越容易通過

    七、輸出濾波電路

為了避免輸出出現高頻雜波，所以設置了頻率為15923Hz的低通濾波器。

    最後的結果如上面的圖片。

    掌握此電路對以後的放大器設計有很大的幫助！！！！

    今天分享到此結束！

   

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