《電子技術(shù)應(yīng)用》
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差動(dòng)輸入鉗位—它們影響您的運(yùn)算放大器電路嗎?
摘要: 作者:TI專家BruceTrump之前,,我們討論了運(yùn)算放大器用作比較器時(shí),,內(nèi)部差動(dòng)輸入鉗位二極管對(duì)運(yùn)算放大器的影響,。我提出了一個(gè)問(wèn)題——這些鉗位會(huì)影響運(yùn)算放大器電路嗎?運(yùn)算放大器在兩個(gè)輸入端之間的電壓應(yīng)大約為EETOPTI社區(qū)
關(guān)鍵詞: 放大器 電路 電壓 電流
Abstract:
Key words :

作者:TI專家Bruce Trump

之前,,我們討論了運(yùn)算放大器用作比較器時(shí),,內(nèi)部差動(dòng)輸入鉗位二極管對(duì)運(yùn)算放大器的影響。我提出了一個(gè)問(wèn)題——這些鉗位會(huì)影響運(yùn)算放大器電路嗎,?運(yùn)算放大器在兩個(gè)輸入端之間的電壓應(yīng)大約為零,,那么,在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器電路中這些二極管絕不會(huì)正向偏置……又或者,,它們會(huì)正向偏置,? 稍微提醒一下,我們正在討論的是一些可能出現(xiàn)某些運(yùn)算放大器中的差動(dòng)鉗位二極管,,請(qǐng)參見(jiàn)圖 1,。

 

通常在基本非反相放大器配置結(jié)構(gòu)(包括一種簡(jiǎn)單的 G=1 緩沖器放大器)中,可以看到運(yùn)算放大器電路的影響。下面來(lái)看一下一個(gè)正向輸入步進(jìn),。輸出無(wú)法立即跟隨浪涌輸入電壓變化,。如果輸入步進(jìn)大于 0.7V,則 D1 導(dǎo)電,,從而影響非反相輸入,。當(dāng)運(yùn)算放大器正轉(zhuǎn)向至其新的輸出電壓時(shí),運(yùn)算放大器輸入端的電流會(huì)突然增加至某個(gè)更高的尖峰值,,參見(jiàn)圖 2,。最終,當(dāng)輸出“趕上”輸入時(shí),,一切又變好了,。

 

許多應(yīng)用本身就是處理慢或者帶限信號(hào)的,其遠(yuǎn)低于運(yùn)算放大器的轉(zhuǎn)換速率,,因此肯定不會(huì)出現(xiàn)這種情況,。在其他一些應(yīng)用中,即使輸入電壓快速變化,,輸入端電流瞬態(tài)也不會(huì)對(duì)電路運(yùn)行產(chǎn)生不利影響,。但在一些特殊情況下,輸入電流脈沖會(huì)導(dǎo)致許多問(wèn)題,。一種值得注意的情況是多路復(fù)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),。下圖顯示了這種系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)化案例,其只有兩條輸入通道,。

 

本例中,多路復(fù)用器在通道 1 和通道 2 之間切換,,因此要求 U1 的輸出能夠快速地從 -5V 轉(zhuǎn)換至 +5V,。D1 正向偏置和由此產(chǎn)生的輸入電流瞬態(tài)通過(guò)多路復(fù)用器開(kāi)關(guān),從而釋放 C2 的電壓,。R/C 輸入濾波器通常用于在通道切換期間保持穩(wěn)定的電壓,,但是電流脈沖部分對(duì) C2 放電。現(xiàn)在,,C2 需要更多時(shí)間來(lái)重新充電至正確的輸入電壓,,從而降低了復(fù)用速率,也即降低了精確度,。 解決方法是為 U1 選擇使用一種沒(méi)有差動(dòng)鉗位的運(yùn)算放大器,。如 OPA140 等FET 輸入放大器,均擁有低輸入偏置電流(以便減少 MUX 串聯(lián)電阻的負(fù)擔(dān)),,并且沒(méi)有差動(dòng)輸入鉗位,,極為適合多路復(fù)用輸入。OPA827 在大多數(shù)應(yīng)用中都表現(xiàn)優(yōu)異—FET 輸入,、非常低的噪聲,、高速且穩(wěn)定快速,。但是,它有一些差動(dòng)輸入鉗位,,因此 OPA827 或許并非運(yùn)算放大器多路復(fù)用器的最佳選擇,。之前的博文重點(diǎn)討論了差動(dòng)鉗位,介紹了使用各種運(yùn)算放大器類型的一般原則,。詳情請(qǐng)參閱《運(yùn)算放大器用作比較器》,。 我并不想讓讀者產(chǎn)生這樣的印象:差動(dòng)輸入鉗位運(yùn)算放大器有風(fēng)險(xiǎn),應(yīng)該避免使用,,但事實(shí)并不是這樣的,。少數(shù)情況下,它們會(huì)影響您的電路,。但如果知道這一點(diǎn),,您就不會(huì)做出盲目的選擇。您發(fā)現(xiàn)差動(dòng)輸入鉗位在其他方面影響到您的電路嗎,?

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