運(yùn)算放大器是非常普通的電子零件，這里不考慮選型時的放大倍數(shù)、噪聲系數(shù)等特殊要求，僅就普通運(yùn)放的設(shè)計與使用展開討論與發(fā)表一下個人觀點(diǎn)。

任何復(fù)雜的電路都有一些基礎(chǔ)的設(shè)計單元，這里先從平衡電阻的作用開始，不排除后期會根據(jù)質(zhì)疑與提問增加其它的探討內(nèi)容。

平衡電阻作用

1、 使線路對稱。

2、 抵消輸入端漏電流。

3、 提高輸出端狀態(tài)可靠性。

4、 高頻使用時，提高輸入端響應(yīng)速度。

平衡電阻，運(yùn)放為開環(huán)無反饋

上圖為帶有平衡電阻的運(yùn)放設(shè)計，紫色線是輸出狀態(tài)，因?yàn)檫€沒有裝仿真軟件，我先用顏色線代替一下輸出波形。懸空的電阻表示上一級的輸出內(nèi)阻。

運(yùn)放在首次上電時，由于輸入端的內(nèi)阻近似于無窮大，所以輸出的狀態(tài)會很隨機(jī)，可能出高電位，也可能出低電位。實(shí)際設(shè)計好的電路這種情況不一定會發(fā)生，因?yàn)榍耙患夒娐范嗌贂o出一些條件使運(yùn)放保持一種相對固定的狀態(tài)。比如在輸入端為電橋與傳感器等，未連接或斷線處于懸空時，輸出就會較隨機(jī)。

如圖增加正接的平衡電阻后，最基本的作用就是同相端肯定正，反相端肯定負(fù)，可以確保輸出一定是高電位。反接的輸出狀態(tài)正好相反。

輸入端直接輸入高低電平

運(yùn)放輸入端內(nèi)阻接近無窮大，所以可以接成上圖形式，此時可以認(rèn)為是電平比較器。這里要提到“虛斷”，由于輸入端存在虛斷的狀態(tài)，所以不會形成短路電流。

增加了平衡電阻

運(yùn)放輸入端兩個端口在高阻狀態(tài)時電壓總是很接近，這里還要提到“虛短”，由于輸入端存在虛短的狀態(tài)，所以同向端與反向端電壓在平衡電阻作用下都會很接近0V，只是同向端更偏向于正，反向端更偏向于負(fù)。所以可以認(rèn)為同向端是+0V，反向端是-0V。(注意電源是±5V)

運(yùn)放輸入端只是接近無窮大，仍會有很小的電流存在，一般幾十個微安左右。

5V÷100k=50微安

所以100k這個值可以理解為正好抵消了運(yùn)放輸入端的漏電流，使輸入的需要放大信號能夠保持線性。因此上圖中輸入端電壓就是非常接近0V，漏電流大，電壓就低一些，漏電流小就高一些，在前級輸出端內(nèi)阻作用下，這個電壓就可以忽略。(兩只電阻間的誤差值過大或不能抵消漏電流時會引起輸出晃動)

運(yùn)放建議正向調(diào)制與反向調(diào)制的連接方法

上圖注意，橋壓不能用磁珠或以其它理由與運(yùn)放的電源相連。

作為設(shè)計員，我個人認(rèn)為，沒必要在復(fù)雜的電路上下太多精力，任何復(fù)雜的電路都是簡單電路的組合，能知道一些必要器件的作用就好，之所以看到一些電路設(shè)計很復(fù)雜，那是因?yàn)榭吹降囊呀?jīng)是設(shè)計的結(jié)果，而不是設(shè)計最初的草稿，所以就不能很快的理解出疊加的復(fù)合功能，需要配合整機(jī)設(shè)計的功能才能一層一層的將原理分析出來。

一般對稱的出現(xiàn)才會叫平衡，否則這個電阻就可以叫上拉、下拉電阻，或正反向偏置電阻。在運(yùn)放設(shè)計中會經(jīng)常用到共模這種方式，就是同向端與反向端的設(shè)計電路完全對稱，甚至布線器件排列也保持一致與對稱，這樣做最大的好處就是共模抑制效率會很高，能提高運(yùn)放的穩(wěn)定性。

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