LDO误差放大器指标 运放误差放大器正负端可以反接吗？

2019-07-19 03:04:28 来源：朵拉利品网

1, 运放误差放大器正负端可以反接吗？

运放误差放大器正负端不可以反接。因为反接造成正反馈，放大器饱和了；电路中如果存在正反就会引起振荡，那么电路会失去稳定状态，不稳定的放大电路不能用。
运放如图有两个输入端a（反相输入端），b（同相输入端）和一个输出端o。也分别被称为倒向输入端非倒向输入端和输出端。当电压U-加在a端和公共端（公共端是电压为零的点，它相当于电路中的参考结点。）之间，且其实际方向从a 端高于公共端时，输出电压U实际方向则自公共端指向o端，即两者的方向正好相反。当输入电压U+加在b端和公共端之间，U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同。为了区别起见，a端和b 端分别用"-"和"+"号标出，但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性。电压的正负极性应另外标出或用箭头表示。反转放大器和非反转放大器如下图：
运放的供电方式分双电源供电与单电源供电两种。对于双电源供电运放，其输出可在零电压两侧变化，在差动输入电压为零时输出也可置零。采用单电源供电的运放，输出在电源与地之间的某一范围变化。
运放的输入电位通常要求高于负电源某一数值，而低于正电源某一数值。经过特殊设计的运放可以允许输入电位在从负电源到正电源的整个区间变化，甚至稍微高于正电源或稍微低于负电源也被允许。这种运放称为轨到轨（rail-to-rail）输入运算放大器。
运算放大器的输出信号与两个输入端的信号电压差成正比，在音频段有：输出电压=A0(E1-E2)，其中，A0 是运放的低频开环增益（如 100dB，即 100000 倍），E1 是同相端的输入信号电压，E2 是反相端的输入信号电压。

2, LDO内部电路分析

我来回答你吧。
这个电路的关键在于调整管状态的分析，首先回答你第三个问题，
LDO也就是低压差线性稳压电源与串联型稳压电源最大的不同在于，调整管的工作状态。
LDO中的调整管工作在饱和状态，运放控制的是饱和程度的高低，而串联型稳压电源，调整管工作在放大状态。这也就可以解释，为什么LDO的压差能做得那么小。很明显，三极管处于放大状态时，UCE至少要有1V以上，一般都是好几V。而饱和状态下，一般只有零点几V。这也就是低压差的根本原因。
再回答你的第一个问题，运放净输入增大，输出自然增大。这样就导致发射结UBE电压减小，根据三极管输入特性曲线，UBE下降，则IB自然减小。再看输出特性曲线，IB减小后，在饱和区，IC也跟着大幅度下降，而整个电路的输出电流就是由调整管的IC电流决定的。
之所以选用PNP管，也是跟状态有关系，PNP 管子做开关更容易（单片机驱动输出就经常这么做），只要运放输出介于发射极、集电极电压之间（确保发射结正偏，集电结正偏即可），而且由于需要变化的范围小，比较容易控制调整管的饱和程度。用NPN做开关，陷入饱和状态，理论上也可以，但是你自己看一下，此时它的饱和控制比较困难，一方面是运放输出，另一方面是，UE的电压（E刚好又在输出端） ，两者合成对UBE的控制，很困难。另外一点，从三极管的使用来看，三极管的集电极面积最大，最适合带负载，所以一般电路用三极管驱动的话，负载都在集电极上，而用NPN管的话，负载是在发射极上。这就导致了一个后果，你仔细看看，LDO往往可以用比较小的三极管实现比较大的电流输出，而NPN型电源，使用的管子很大，输出却很一般。相比之下，PNP型管的使用效率更高，成本也更低。
从这个问题看，其实你只要对三极管特性掌握好一些，就可以自行分析了。

3, LDO如何选型

选择 LDO 的方法：
便携应用在基本条件之外提出更多要求。
在选择低压降线性调节器（LDO） 时，需要考虑的基本问题包括输入电压范围、预期输出电压、负载电流范围以及其封装的功耗能力。但是，便携式应用需要考虑更多问题。接地电流或静态电流 （IGND 或 IQ）、电源波纹抑止比 （PSRR）、噪声与封装大小通常是为便携式应用决定最佳 LDO 选择的要素。
输入、输出以及降低电压：
选择输入电压范围可以适应电源的LDO。下表列出了便携式设备所采用的、流行的电池化学物质的电压范围。 在确定 LDO 是否能够提供预期输出电压时，需要考虑其压降。输入电压必须大于预期输出电压与特定压降之和，即 VIN >VOUT + VDROPOUT。如果 VIN 降低至必需的电压以下，则我们说 LDO 出现"压降"，输出等于输入减去旁路元件 （pass element） 的 RDS(on) 乘以负载电流。
需要注意压降时的性能变化。驱动旁路晶体管的误差放大器完全打开或者出于"待发状态"（cocked），因此不产生任何环路增益。这意味着线路与负载调节很差。另外，PSRR 在压降时也会显著降低。
选用可提供预期输出电压的 LOD 作为节省外部电阻分压器成本与空间的固定选项，外部电阻分压器一般用于设置可调器件的输出电压。利用可调 LDO 可以设置输出，以提供内部参考电压，其一般为 1.2V 左右，只需把输出连接到反馈引脚。请与厂商确认是否具备该功能。

4, 误差放大器补偿电路的电阻和电容怎么算啊

这应该是某个IC的部分电路，具体参数需要看IC资料和你的设计目的。
光从原理看：
运放电路连接为反相加法器+积分器电路，一般可以理解为反相加法器再加低通滤波器的作用。
加法器的输入是0和Vo。这里的0相对于与内部的2.5V参考电位而言，相当于-2.5V。
误差放大器一般用于闭环电路的误差控制。常见控制方式为PID控制。
图中，Ri和Rf决定比例系数K。Rf和CI决定积分系数I。你的控制器应该是一个比例积分控制器。
具体参数一般要在调试中确定。
积分环节主要用于控制稳态误差。调试时，可先去除C,Ri和Rf包括Rd，可先取相等的数值，再由小到大调节Rf的参数，待输出稳定，再增加电容C，可以消除稳态误差。
PID控制器调节一般可取很宽的参数范围，不过，经验还是很重要。

相关概念

电压

电压（voltage），也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。 其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。

LDO

LDO（low dropout regulator）是指低压差线性稳压器，是相对于传统的线性稳压器来说的。LDO是新一代的集成电路稳压器，它与三端稳压器最大的不同点在于，LDO是一个自耗很低的微型片上系统。LDO低压差线性稳压器的结构主要包括启动电路、恒流源偏置单元、使能电路、调整元件、基准源、误差放大器、反馈电阻网络和保护电路等。

输出

在游戏队伍中负责对怪物或者玩家造成伤害的角色分工

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