在单片机的应用中,我们需要采集传感器或信号源的模拟信号,然后将其转换为数字信号进行处理。常见的单片机采样电路,通常需要使用一个用于放大模拟信号弱变化的运放。
在单片机采样电路中,运放的主要作用是放大模拟信号,稳定电压以及抵抗电源噪声等干扰。因此,在选择运放时,需要考虑信号放大倍数、输入阻抗、输出电阻、噪声等因素。
单片机采样的运放种类非常多,选择时需要考虑多种因素,包括:
1)输入阻抗:一般来讲,输入阻抗越大,对信号源的影响就越小。因此,需要选择一个输入阻抗适合,且对信号源影响尽量小的运放。
2)运算增益:增益是运放最基本的性能,选择运放时需要考虑输出信号需要放大的倍数。
3)带宽:选择运放时需要考虑其带宽,以确保能够放大出想要的信号频率范围。
4)噪声:运放本身会产生噪声,而且会将电源噪声、环境噪声等干扰信号一起放大,因此选择时要注意运放的噪声性能。
常见的单片机采样电路包括:
1)非反相放大电路:非反相放大电路是单片机采样电路中常见的电路之一。该电路使用一个非反相运放实现对模拟输入信号的放大。
2)差分放大电路:差分放大电路通过在非反向输入端和反向输入端加入不同的信号源,来实现对差分信号的放大。
3)反相放大电路:反相放大电路的输入信号是加在反向输入端的,并且通过改变输入电阻来改变放大倍数。
目前市面上常见的运放有多种,如OPA313、LM358等。其中OPA313具有高增益、低噪声、低失调电流等特点,适用于高精度的单片机采样电路中。而LM358则具有价格低廉、可靠性高等特点,比较适用于一些价格敏感的项目中。