【专题6：mcu硬件电路设计】 之 【26.空气净化器项目运放电路设计】

一个默默耕耘的工程师…

1.组织形态选型分析

  运放输出信号要来控制MOS管（MOS管控制马达），而MOS管是用电压来驱动的，所以需要运放输出的是电压信号；而空气质量传感器输出的也是一个微弱的电压信号，所以需要运放的输入信号也是一个电压信号。因此运放应该使用电压串联负反馈电路；单电源供电更节省成本，故使用单电源供电。

2.原理图

3.各电阻取值问题

  (1)P1为空气质量传感器，引脚2为输出信号引脚，输出电压信号（0~500mV），当输出电压小于250mV，表示空气质量很高，不用打开马达；当输出电压大于250mV，表示空气质量很差，需要打开马达。

  (2)根据虚断和虚短可得：Uo=Ui*(1+R7/R6)。

  (3)因为+5V可以驱动项目中的MOS管，所以可以让输出为5V(500mV放大10倍)，即需要运放的放大倍数为10，即让R7/R6=9。

  (4)原则上只要R7/R6=9即可，但从工程应用角度来说，R7可以为18K，则R6为2K。

  (5)因为运放的输入极是一个差分放大电路，即要求左右两端一样（只有当左半部分电路和右半部分电路一样时，输出才比较稳定）；因此，从运放的负输入端往外看，电阻为R7和R6并联之后的电阻；故R5=R7||R6并联之后的电阻，大约为2.几K；为了方便电路板的生产，所以选择2K（2K可2.几K差不多）。
  注意：
  在工程应用中，如果反馈电阻R7的阻值越大，那么引入的噪音也就越大。因为反馈电阻越大，则流过的电流就越小，即流过的信号电流就越小，环境周围都有很多的杂波干扰，这些杂波有可能会直接夹杂在流过反馈电阻的信号电流上，信号电流小，则杂波就越容易干扰信号电流。
  注：
  再将运放放大之后的模拟输出量通过比较器转换为数字量。