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电阻反馈网络构成的运放电路【1】  

2014-05-11 17:09:00|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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电阻反馈网络具有线性并且与频率无关等特点,在电路设计中作为基本的元素组成可以完成很多上层功能的实现。

1、电流-电压(I-V)转换电路

基本的电流-电压转换电路由一个运算放大器和反馈电阻R组成,Vo=-RiI,这个电路也叫跨阻放大器。对于极小的电流(fA级)的放大电阻R往往需要上G的阻止,甚至是超过了电阻制造的能力,这时候可以用低输入偏置电流(JFET输入或者MOSFET输入)的放大器,反馈网络采用T型电阻网络,则Vo=-kRiI,其中k=1+R2/R1+R2/R

电阻反馈网络构成的运放电路【1】 - 苏之淼 - 网易博客电阻反馈网络构成的运放电路【1】 - 苏之淼 - 网易博客

         基本I-V转换电路                              高灵敏度I-V转换电路

2、电压-电流(V-I)转换电路

电压柔量:是指电压VL的可允许值范围,在运算放大器部分任何饱和发生以前,该电路在这个电压范围内仍能正常工作。

如果负载的两个端点都不受约束,这个负载就是浮动的。一个端点已经约束到地或者是其他电位,那么这个负载就是接地的。

电阻反馈网络构成的运放电路【1】 - 苏之淼 - 网易博客

浮动型电压-电流转换电路

b)转换器的一个缺点是io必须来自VI本身,而在(a)中,这个源看到的是一个真正的无限输入电阻,然而,这个优点又被一个更为有限的电压柔量所抵消。需要注意的是,两个电路所能提供的电流不是没有限制的,这取决于运放的提供电流的能力,对于741内核的运放而言,这个电流一般是在25mA

浮动型电压-电流转换电路的一个限制就是,由于从负载端看去的电阻R0不可能为无限大,所以io和负载电压之间还是存在一个弱的关系,也就是io=AVI-VL/R0

接地型负载转换器(Howland电流泵)

     电阻反馈网络构成的运放电路【1】 - 苏之淼 - 网易博客电阻反馈网络构成的运放电路【1】 - 苏之淼 - 网易博客

整理后会得到R0=R2/(R2/R1-R4/R3),所以电桥平衡的条件是R2=R1R4=R3,这样的话输出就与VL无关。

改进的Howland电路

平衡条件变为R4/R3=(R2A+R2B)/R1,但是传递特性变为io=(R2*Vi)/(R1*R2B),这样在R1上耗散的电流就可以做到很小,降低电路的损耗。

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