运算放大器如何抑制噪声?运算放大器参数解读

2024-10-22

本文中,小编将对运算放大器予以介绍,如果你想对它的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。

一、运算放大器的基本参数

1、失调电压VIO

定义:使运算放大器输出端为0V(或接近0V)所需加于两输入端之间的补偿电压。

要再细分的话,又分为输入失调电压VIO和输出失调电压Vos。

输入失调电压:为了在输出端获得恒定的零电压输出,而需在两个输入端所加的直流电压之差。

输出失调电压:在差分放大器的两个输入端加有相等的输入电压时,差分输出电压称为输出失调电压。

请看下图,一目了然。

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2、偏置电流Ib

定义:偏置电流就是第一级放大器输入晶体管的基极直流电流,这个电流保证放大器工作在线性范围,为放大器提供直流工作点。

运算放大器要求尽可能宽的共模输入电压范围,而且都是直接耦合的,不可能在芯片上集成提供偏置电流的电流源。所以都设计成基极开路的,由外电路提供电流。此电流保证输入晶体管正常工作,两端口分别为Ib+、Ib-,如下图。一般输入偏置电流为两端口的均值,即:Ib=(Ib+ + Ib-)/2。

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3、失调电流Ios

失调电流为两输入端电流之差,Ios = Ib+ - Ib-,不作解释了。

4、增益AV

定义:输出电压与输入电压比值,就是放大倍数,这时候叫“倍”;有时候也指放大器输出功率与输入功率比值的对数,这时候就该叫dB了。

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二、运算放大器如何抑制噪声

1. 提高共模抑制比(CMRR)

共模抑制比是衡量运算放大器抑制共模噪声能力的指标。提高CMRR可以有效减少共模噪声对输出信号的影响。常用的方法包括:

采用差分输入电路 :差分输入电路能够自动抵消共模信号,从而提高CMRR。

使用抵消电路 :通过引入一个与输入信号反向相等的噪声信号来消除共模噪声。

2. 选择合适的反馈电阻

反馈电阻对抑制噪声起着重要作用。反馈电阻越大,运算放大器的放大倍数越高,信号与噪声的比例也越大,从而抑制噪声的效果也越好。但过大的反馈电阻会导致电路的幅频特性受到影响,因此需要在信号放大倍数和噪声抑制之间找到平衡点。

3. 降低输入噪声

使用低噪声元件 :如低噪声电阻、低噪声电容等,这些元件可以减少噪声引入到电路中的概率。

合理布线和屏蔽 :合理布线可以减少信号线与干扰源的接触,从而减少干扰信号的引入。屏蔽则可以通过遮挡干扰源的辐射信号,达到降噪的目的。

4. 电源滤波

电源线是常见的噪声来源之一。为了抑制来自电源线的噪声,可以采用电源滤波的方法:

添加滤波电容和电感 :滤波电容可以将高频噪声短路到地,滤波电感则可以通过孤立输入和输出电路与电源线之间的电流,进一步提高噪声抑制能力。

使用稳压器 :稳压器可以根据输入电源的波动自动调节输出电压,减少电源噪声的干扰。

以上就是小编这次想要和大家分享的有关运算放大器的内容,希望大家对本次分享的内容已经具有一定的了解。如果您想要看不同类别的文章,可以在网页顶部选择相应的频道哦。

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