運算放大器如何設(shè)計單電源同相放大器？如何解決運算放大器的零漂問題

本文中，小編將對運算放大器予以介紹，如果你想對它的詳細情況有所認識，或者想要增進對它的了解程度，不妨請看以下內(nèi)容哦。

一、單電源同相放大器

運算放大器電路通常設(shè)計為采用雙電源供電，例如+9V 和-9V。這并不總是容易實現(xiàn)，因此使用電子電路設(shè)計的單端或單電源版本通常很方便。這可以通過創(chuàng)建通常稱為半電源軌的方式來實現(xiàn)。

同相運算放大器電路的偏置電壓為軌電壓的一半。通過將工作點設(shè)置在此電壓，可以在輸出上獲得最大擺幅而無需削波。

使用該電路時有以下幾點需要注意：

偏置電壓：同相放大器的偏置電壓由 R3 和 R4 設(shè)置。通常運放本身的輸入阻抗會高于這兩個電阻值，因此可以忽略不計。通常，偏置電壓設(shè)置為軌電壓的一半，以使輸出能夠在任一方向上均勻擺動而不會發(fā)生削波。R3 和 R4 通常具有相同的值。

輸入阻抗：這種布置的輸入阻抗將低于運算放大器本身的輸入阻抗。整個非反相放大器電路的輸入阻抗將是與運算放大器的輸入阻抗并聯(lián)的R3和R4。實際上，這通常等于 R3 與 R4 并聯(lián)，即 (R3 x R4) / R3 + R4)。

電容 C3：電容 C3 的漏電流必須非常低，否則漏電流會擾亂電路并進入電源軌。不要使用點解電容，因為它們的漏電流太高并且電路進入電源軌。

輸入和輸出電容：與任何電子電路設(shè)計一樣，輸入和輸出電容器的選擇必須能夠通過最低頻率而不會出現(xiàn)過度衰減。

同相放大電路對于需要高輸入阻抗的電子設(shè)備中的電子電路設(shè)計特別有用。該同相放大電路易于搭建，實際工作可靠、良好。

二、如何解決運算放大器的零漂問題？

有網(wǎng)友指出，一般壓電加速度傳感器會接一級電荷放大器來實現(xiàn)電荷——電壓轉(zhuǎn)換，可是在傳感器動態(tài)工作時，電荷放大器的輸出電壓會有不歸零的現(xiàn)象發(fā)生，如何解決這個問題？

對此，網(wǎng)友“Frank”分析道，有幾種可能性會導(dǎo)致零漂：1)反饋電容ESR特性不好，隨電荷量的變化而變化；2)反饋電容兩端未并上電阻，為了放大器的工作穩(wěn)定，減少零漂，在反饋電容兩端并上電阻，形成直流負反饋可以穩(wěn)定放大器的直流工作點；3)可能挑選的運算放大器的輸入阻抗不夠高，造成電荷泄露，導(dǎo)致零漂。

網(wǎng)友“camel”和“windman”還從數(shù)學(xué)分析的角度對造成零漂的原因進行了詳細分析，認為除了使干擾源漂移小以外還必須使傳感器、纜線電阻要大，運放的開環(huán)輸入阻抗要高、運放的反饋電阻要小，即反饋電阻的作用是為了防止漂移，穩(wěn)定直流工作點。但是反饋電阻太小的話，也會影響到放大器的頻率下限。所以必須綜合考慮！

而嘉賓張世龍則建議，對于電荷放大器輸出電壓不歸零的現(xiàn)象，一般采用如下辦法來解決：

1）采用開關(guān)電容電路的技巧，使用CDS采樣方式可以有效消除offset電壓；

2）采用同步檢測電路結(jié)構(gòu)，可以有效消除offset電壓。

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