增加了滤波器的同相配置
上图的运放在简单的同相接法的基础上增加了cf滤波器,我们都知道电容器具有“ 通交流 ”的特性,但是交流信号的频率有高有低,多大的频率才能“通过”电容器呢?
电容器实际模型
这就要从电容器的基础模型讲起,其中有一个常用的参数: 等效串联电阻(esr),它随着信号频率的增大而变小 。当信号频率接近电容器的“截止”频率(-3db滚降点)时,电容器的esr开始快速变小。
电容器截止频率的计算方法:
fc=1/(2π✖rf✖cf) ;
假设信号频率远远低于电容器的谐振频率(f<<fc),可以把电容器的esr近似看成无穷大 。
运放的增益(g)计算公式为:
g=rf/r1+1 ;
假设信号频率达到甚至超过了电容器的截止频率(f>>fc),在电路中可以把cf看成是一个与rf并联的电阻(esr) ,随着esr的逐渐减小,rf/r1的比值也在变小,导致运放的增益下降。
而随着esr的不断减小,从上图可以看到在10khz~100khz的频率范围内,运放增益迅速下降; 当esr接近0时,该运放电路变成电压跟随器,此时增益为0(1:1信号放大) 。
随着信号频率继续增加,最后达到了运放的带宽限制,此时的增益就非常小了。
增加了滤波器的反向配置
了解清楚同相配置以后,我们接着来看反向配置。 根据运放输入端电压相等(动态平衡)原则,当信号频率低于电容器的截止频率(f<fc)时,可以暂时忽略cf的存在 。
此时运放的增益(g)计算方法为:
g=-rf/r1 ;
电容器截止频率的计算方法与同相的计算方法一致,截止频率与电容器本身特性和rf有关:
fc=1/(2π✖rf✖cf) ;
与同相配置的频率响应稍微有些区别,当输入信号的频率到达电容器的截止频点时,运放增益同样会迅速下降。 对比同相的频响曲线,当信号频率在1mhz左右时,并未出现0增益的平台 。
因为反相配置的电路结构不同, 当esr(电容cf的等效串联电阻)与rf的并联电阻接近0时,由于运放正向接地,因此输出基本为0 ,运放的增益很低。
最后,我们可以根据这两种运放电路的特点,适当调整cf滤波器的截止频率,即可在可控的范围内让有用的信号放大,把一部分干扰信号的增益尽可能的降低,这就是运放初步的降噪技术 。
因此在实际电路应用中,运算放大器与滤波器,无论少了谁都不完整。
美大学正研究可利用昼夜温差发的电热传导发电机
智能会议触摸一体机是什么?
电风扇叶片为啥非得是单数?聊一聊风扇叶片背后的秘密
不再怕专利流氓!我国正式起草知识产权反垄断指南
特斯拉有自己的长远前景 而不仅仅是成为一家汽车制造商
当运算放大器遇上滤波器
PCB电镀线注意事项有哪些
为什么在设计过程中应考虑PCB面板化
环境负氧离子检测仪产品简介
钡铼技术发布M160E双网口以太网IO模块:可以级联的IO模块
农药残留检测仪抵挡“毒水果”的一道重要防线
怎样拆解oppoR15
视频监控成集成核心 平台兼容性是着力点
怎样用虚拟串行端口使PIC和PC相互通信
智能家居魔镜是什么,它将如何融入智慧家庭
快讯:印度宣布将永久禁止59款中国APP 华为:没有出售手机业务的计划
WT2003H4-16S语音芯片在时钟产品中的应用
聚焦LED智慧节能与关键技术9.1论坛顺利召开,圆满落幕!
苹果12pro参数配置详细
在接地电阻柜发货前,通常需要进行以下项目的检查: