基本运放电路总结

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经典的运算放大器基本电路大全

经典的运算放大器基本电路大全

运算放大器基本电路大全我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是这些应用都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。

在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。

1.1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom 之内。

有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。

这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。

需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。

(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。

另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。

运放典型应用电路

运放典型应用电路

运放典型应用电路一、什么是运放运放,即运算放大器,是一种集成电路芯片,主要用于放大、滤波、求导等信号处理方面。

它的特点是输入阻抗高、输出阻抗低,增益高、带宽宽广,可以通过外接电路改变其工作方式。

二、基本运放电路1. 非反馈式基本运放电路非反馈式基本运放电路由一个差动输入级和一个单端输出级组成。

其中差动输入级由两个晶体管组成,用于将输入信号转换为差模信号;单端输出级由一个共射极晶体管组成,用于将差模信号转换为单端输出信号。

2. 反馈式基本运放电路反馈式基本运放电路在非反馈式基本运放电路的基础上加入了反馈网络。

反馈网络可以改变增益、频率响应等特性,使得运放可以适应不同的应用场合。

三、典型应用电路1. 反相比例放大器反相比例放大器是一种常见的运放应用电路。

它的原理是将输入信号经过一个负反馈网络后再输入到非反相输入端口上。

这样可以实现对输入信号进行负反馈放大,从而达到比例放大的效果。

2. 非反相比例放大器非反相比例放大器与反相比例放大器类似,只是将输入信号输入到非反相输入端口上。

这样可以实现对输入信号进行正反馈放大,从而达到比例放大的效果。

3. 仪表放大器仪表放大器是一种高精度、高稳定性的运放应用电路。

它通过差分输入、高增益、低噪声等设计特点,实现对小信号的高精度测量和处理。

4. 滤波器滤波器是一种常见的运放应用电路。

它通过选择不同的电容和电感组合,可以实现不同类型的滤波功能,如低通滤波、高通滤波、带通滤波等。

5. 稳压电源稳压电源是一种常见的运放应用电路。

它通过反馈网络控制输出电压,使得输出电压保持稳定不变。

稳压电源广泛应用于各种电子设备中。

6. 正弦波振荡器正弦波振荡器是一种常见的运放应用电路。

它通过选择合适的RC组合和反馈网络,可以实现正弦波振荡输出。

正弦波振荡器广泛应用于各种信号发生器中。

四、总结运放是一种功能强大的集成电路芯片,可以应用于放大、滤波、求导等信号处理方面。

不同的运放应用电路具有不同的特点和功能,可以满足各种不同的应用需求。

运算放大器知识点总结

运算放大器知识点总结

u otu u i1i2运算放大器知识点总结1、 部分组成偏置电路,输入级,中间级,输出级。

2、零点漂移: (1)表现:输入u i =0时,输出有缓慢变化的电压产生。

(2)原因:由温度变化引起的。

当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时,这种变化量会被后面的电路逐级放大,最终在输出端产生较大的电压漂移。

因而零点漂移也叫温漂。

(3)衡量方法:将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。

例如100,=u1A100=u2A 10000=u A如果输入等效为100uV ,漂移为1V 。

(4)减小漂移的措施: 采用差动放大电路采用温度补偿,非线性元件 3运放的输入级一般采用差动放大电路。

差动放大电路又称差分放大电路,它的输出电压与两个输入电压之差成正比。

它能较好地克服直接耦合放大器的零点漂移问题,是集成运算放大器的基本组成单元。

结构如右图:(1)对称性结构 β1=β2=β U BE1=U BE2= U BE r be1= r be2= r be R C1=R C2= R C R b1=R b2= R b(2)信号分类差模信号:i2i1id =uu u -ou VCC V EE ou V CC V EEi2uEE共模信号:)(21=i2i1icuuu+差模电压增益:idodud=uuA共模电压增益:icocuc=uuA总输出电压:icucidudocodo=uAuAuuu+=+211EEAB RRRVU+=3ABC3V7.0RUI-=2C3C2C1III==②动态恒流源等效电阻:)//1(321be33ce RRRrRrR+++=β等效,且212121//RRRRRR+⨯=(5)差动放大器输入、输出方式的接法u i1=u i2 =u ic,u id=0设u i1 ↑,u i2↑→u o1↓,u o2↓。

因u i1 = u i2,→u o1 = u o2→ u o= 0 (理想化)共模电压放大倍数A UC=0 i2i1u①双端输入双端输出共模电压放大倍数 A UC =0 差模输入电阻:()be s id 2r R R += 输出电阻:()be s id 2r R R += ②双端输入单端输出差模电压放大倍数:使用于将差分信号转化为单端输出的信号 差模输入电阻:()be id 2r R R b += 输出电阻:R 0=R C共模电压放大倍数 u i1=u i2 =u ic , 设u i1 ↑,u i2 ↑→ i e1 ↑ ,i e1 ↑ 。

基本运算电路的总结(优选8篇)

基本运算电路的总结(优选8篇)

基本运算电路的总结第1篇1. 单限电压比较器传输特性可以看出当输入电压u1 > UREF,输出高电平 UOH = +VCC当输入电压u1 < UREF,输出低电平 UOL = -VCC改进型:从上面的分析可知,在单门限比较器中,输入电压在门限电压附近有微小变化都会引起输出电压的跃变,因此该比较器有灵敏度高的优点,但抗干扰能力差。

2. 迟滞比较器主单限比较器的基础上引入正反馈,即构成迟滞比较器当输出电压uo = +UZ时,运放同相输入端电压为当输出电压uo = -UZ时,运放同相输入端电压为当迟滞比较器的输入为正弦波时,其输出波形为矩形波,如图下所示为使迟滞比较器的电压传输特性曲线向左或向右移动,可如图下所示在上述比较器的基础上加入参考电压UREF,其电压传输特性曲线如图所示。

对应的门限电压如下经典例题:3. 窗口比较器当uI > UH时,A1输出高电平,A2输出低电平,uo 为高电平;当uI < UH时,A2输出高电平,A1输出低电平,uo 为高电平;当UH > uI > UL时,A1输出低电平,A2输出低电平,uo 为低电平。

基本运算电路的总结第2篇由累加和右移实现1)原码一位乘法符号位和数值位分开求,乘积符号由两个数的符号位“异或”形成。

示例如下:2)无符号数乘法运算电路3)补码一位乘法(Booth算法)一种有符号数的乘法,采用相加、相减操作来计算补码数据的乘积。

移位规则如表所示示例如下:4)补码乘法运算电路(如图)1)符号扩展在算术运算中,有时候必须要把带符号的定点数转换为具有不同位数的表示形式,这称为“符号扩展”。

(如16位与32位整数相加时,要把16位扩展为32位)正数:符号位不变,新表示形式的扩展位都用0进行填充负数:2)原码除法运算(不恢复余数法,也叫原码加减交替法)商符和商值分开进行,减法操作用补码加法实现,商符由两个操作数的符号位“异或”得到。

运放常见电路

运放常见电路

运放常见电路
一、非反馈式运放常见电路
1. 比较器电路
比较器电路是一种非反馈式运放电路,通过将输入信号与参考电压进行比较,输出高低电平信号。

比较器电路可以用于数字电路中的信号处理和控制。

2. 跟随器电路
跟随器电路是一种非反馈式运放电路,用于将输入信号的变化转换为输出信号的变化,通常用于信号放大和模拟信号处理。

3. 倍增器电路
倍增器电路是一种非反馈式运放电路,通过将输入信号经过放大和整流处理后,输出信号的幅值是输入信号幅值的倍数。

倍增器电路常用于信号处理和测量仪器。

二、反馈式运放常见电路
1. 反相放大器电路
反相放大器电路是一种基本的反馈式运放电路,通常用于信号放大和滤波。

在该电路中,输入信号经过运放放大后,再通过反向输入回路与输入端接通,实现负反馈,使放大倍数得以精
确控制。

2. 非反相放大器电路
非反相放大器电路是一种基本的反馈式运放电路,通常用于信号放大和滤波。

与反相放大器电路不同的是,在该电路中,在输入端和反向输入回路之间串联了一个电阻,起到电压分压作用,使得放大倍数为正值。

3. 低通滤波器电路
低通滤波器电路是一种反馈式运放电路,它可以滤除高频成分,只保留低频成分。

在该电路中,输入信号经过运放放大后,通过并联的电容和电阻与反向输入回路相连,形成一个一阶低通滤波器。

4. 高通滤波器电路
高通滤波器电路是一种反馈式运放电路,它可以滤除低频成分,只保留高频成分。

在该电路中,输入信号经过电容和电阻串联后,与运放的反向输入端相连,形成一个一阶高通滤波器。

史上最全的运放典型应用电路及分析

史上最全的运放典型应用电路及分析

史上最全的运放典型应用电路及分析运放(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是一种非常重要的电子元件,被广泛应用于各种电路中。

它具有高增益、输入阻抗高、输出阻抗低和大动态范围等特点,适用于信号放大、滤波、求和、差分运算等各种应用。

下面将介绍几个常见的运放典型应用电路。

1. 基本运算放大器(Inverting amplifier)电路:该电路是运放最基本的应用之一,用于放大信号。

它的输入信号通过一个电阻连接到运放的一个输入引脚(负输入端),另一个输入引脚通过一个反馈电阻与输出端相连。

这样,在负输入端和输出端之间形成一个负反馈回路。

根据负反馈原理,输入信号被放大后反馈到负输入端,并与输入信号相位反向,达到放大输入信号的效果。

2. 非反转放大器(Non-inverting amplifier)电路:与基本运算放大器相比,非反转放大器电路在输入信号的反馈上有所不同。

在该电路中,输入信号直接连接到运放的一个输入引脚(正输入端),另一个输入引脚通过一个电阻与负电源端相连。

输出信号通过一个反馈电阻连接到正输入端。

这样,输出信号经过反馈后加入到正输入端,与输入信号相位相同,实现了对输入信号的放大。

3.滤波电路:运放可用于构建各种滤波电路,如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。

滤波器根据频率的不同选择性地削弱或放大信号的不同频段。

例如,低通滤波器能够削弱高频信号,使得输出信号更加接近原始信号的低频部分。

4.增益控制电路:运放可以用于实现可变增益放大器。

通过调节输入信号与反馈电阻之间的比例关系,可以实现对输出信号的不同放大倍数的控制。

这种电路广泛应用于音频设备、通信系统等领域。

5.比较器电路:利用运放的比较特性,可以将其应用为比较器。

比较器通过将待测信号与参考电压进行比较,并给出一个高低电平作为输出信号。

这种电路广泛应用于电压比较、开关控制、实现零点检测等场景。

总而言之,运放的应用非常广泛,可以根据不同的需求设计出各种典型电路。

运算放大器基本电路大全

运算放大器基本电路大全

运算放大器基本电路大全1.1电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC-,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom之内。

有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。

这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh和Vol。

需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。

(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。

另外现在运放的供电电压也可以是3V也或者会更低。

出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是Rail-To-Rail的运放,这样就消除了丢失的动态范围。

需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受Rail-To-Rail的电压。

虽然器件被指明是轨至轨(Rail-To-Rail)的,如果运放的输出或者输入不支持轨至轨,接近输入或者接近输出电压极限的电压可能会使运放的功能退化,所以需要仔细的参考数据手册是否输入和输出是否都是轨至轨。

运放常用电路

运放常用电路

运放常用电路运放常用电路是电子电路中常见且重要的一种电路,它是一种集成运算放大器的电路,可以用于放大、滤波、积分、微分等功能。

在各种电子设备中都广泛应用,比如音频放大器、信号处理器、传感器信号放大等方面。

一种常见的运放电路是放大器电路。

放大器电路是运放的最基本应用,通过调节电路中的反馈电阻和输入信号,可以实现对信号的放大。

放大器电路一般分为非反馈放大电路、反馈放大电路、比例放大电路等多种类型。

其中,反馈放大电路是最常见的一种,通过负反馈的方式,可以有效地控制放大倍数和频率响应,使放大器电路更加稳定和可靠。

除了放大器电路,运放还可以用于滤波电路。

滤波电路可以通过运放和电容、电感等元件的组合实现对信号频率的选择性放大或衰减。

常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。

这些滤波电路可以在音频处理、信号处理、通信系统等领域发挥重要作用。

运放还可以用于积分和微分电路。

积分电路可以将输入信号进行积分运算,用于信号的平滑处理和波形整形。

而微分电路可以将输入信号进行微分运算,用于信号的斜率检测和高频信号处理。

这些积分和微分电路在控制系统、通信系统、测量仪器等领域都有广泛的应用。

除了以上几种常见的运放电路,还有很多其他类型的运放电路,比如比较器电路、振荡器电路、保护电路等。

这些电路在不同的应用场合中都有各自独特的功能和作用,可以根据具体的需求进行选择和设计。

总的来说,运放常用电路是电子电路中非常重要和常见的一种电路类型,它可以实现信号的放大、滤波、积分、微分等功能,广泛应用于各种电子设备和系统中。

通过合理设计和应用运放电路,可以实现对信号的精确处理和控制,提高系统的性能和稳定性。

希望本文可以帮助读者更好地理解和应用运放常用电路,为电子电路设计和应用提供一定的参考和帮助。

运算放大器基础和基本运算电路

运算放大器基础和基本运算电路

第一节 运算放大器基础一、集成电路与集成运算放大器1.集成电路概念把具有某项功能的电路元件(二极管、晶体管、小电阻、小电容等)和连接导线集中制作在一块半导体芯片上,组成具有该功能的整体。

2.分类模拟集成电路、数字集成电路。

(1)模拟集成电路用于处理模拟信号,即用于放大或改变连续变化的电压或电流信号。

运算放大器就是模拟集成电路中重要产品之一。

优点:体积小、可靠性高、成本低、温度特性好、通用性和灵活性强。

(2)数字集成电路用于处理数字信号的电路,即处理不连续变化的电压或电流信号。

数字集成电路是用量最大的集成电路。

二、运算放大器的内部和外部电路1.内部电路组成:使用时将它视为一个整体,注意了解它的外部特性和各个引出线的用途。

2.外部电路外部接线如图所示(1)反相输入端,用“-”标示,表示输出信号与输入信号相位相反。

(2)同相输入端,用“+”标示,表示输出信号与输入信号相位相同。

(3)信号输出端,用U o表示。

(4)正、负电源端,用U P和U N标示。

(5)外接直流零点调节电位器。

(6)外接相位补偿电路端。

(7)接地端。

3.运算放大器的图形符号三、运算放大器的基本特性运算放大器电路复杂,精确计算十分困难,但只要突出其主要性能,使其理想化,就可大大简化分析与计算。

(1)开环差分电压增益(2)开环差分输入电阻(3)输出电阻(4)频带宽度BW→(5)温度引起的电压漂移0V综合上述特性可得到理想运放的两个结论:1.“虚短”:运算放大器两输入端电位相等U P = U N。

2.“虚断”:理想运算放大器的输入电流等于零I N = I P = 0。

这两个结论可以大大简化运算放大电路的分析过程,在实际中运算放大器的特性很接近理想特性,所以来分析实际电路是可行的。

第二节 运算放大器的基本运算电路一、反相比例运算电路电路——反馈电阻,接在输出端与反相端之间,构成深度负反馈。

——输入电阻,为输入平衡电阻,且=//。

保证两个输入端的外接电阻平衡,使电路处于平衡对称的工作状态,信号从反相输入端与地之间加入。

运放常用电路

运放常用电路

运放常用电路运放是一种重要的电子元器件,它可以被应用于各种领域,包括放大、滤波、计算、比较、振荡等等。

在实际应用中,运放常用电路有很多种,下面我们来了解一些常见的运放电路。

1. 基本放大电路基本放大电路是运放应用中最基本的电路之一,它可以实现信号的放大。

它由一个运放、两个电阻和一个输入信号源组成。

其中一个电阻与输入信号源串联,另一个电阻与运放的负输入端和输出端串联,正输入端接地。

基本放大电路的放大倍数由两个电阻的比值决定,可以通过改变电阻值来实现放大倍数的调节。

2. 反馈放大电路反馈放大电路是一种通过反馈来控制放大倍数的电路。

它由一个运放、两个电阻和一个反馈电阻组成。

其中一个电阻与输入信号源串联,另一个电阻与运放的负输入端和反馈电阻串联,正输入端接地。

反馈电阻的作用是将输出信号反馈到运放的负输入端,从而使运放输出稳定,放大倍数受到控制。

3. 滤波电路滤波电路是一种可以滤除不需要的频率成分的电路。

它由一个运放、电容和电阻组成。

其中一个电阻和一个电容串联,另一个电阻与运放的负输入端和输出端串联,正输入端接地。

滤波电路可以分为低通滤波电路和高通滤波电路两种,具体的滤波效果取决于电容和电阻的数值。

4. 比较电路比较电路是一种可以比较两个输入信号大小的电路。

它由一个运放、两个输入信号和一个参考电压源组成。

其中一个输入信号与参考电压源相比较,另一个输入信号与运放的正输入端相连。

当参考电压大于输入信号时,输出为正电压;当参考电压小于输入信号时,输出为负电压。

5. 振荡电路振荡电路是一种可以产生周期性信号的电路。

它由一个运放、电容和电阻组成。

其中一个电容和一个电阻串联,另一个电阻与运放的正输入端和输出端串联,负输入端接地。

振荡电路可以分为正弦波振荡电路和方波振荡电路两种,具体的振荡频率和波形取决于电容和电阻的数值。

以上是常见的五种运放常用电路,它们都有各自不同的应用场景和特点。

在实际应用中,我们可以根据需要选择不同的运放电路来实现特定的功能。

基本线性运放电路

基本线性运放电路

积分和微分运算电路
在实用电路中,为了防止低频信号增益过 大,常在电容上并联一个电阻加以限制。如图 所示。
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积分和微分运算电路
2、微分运算电路
第二章 运算放大器
⑴基本微分运算电路 ①构成原理 将积分电路中的电阻和电容的位置互换,并选取 比较小的时间常数RC,就得到了微分电路。
40
积分和微分运算电路
第二章 运算放大器
例1、电路如图所示,C1=C2=C,试求出uO与ui的 运算关系式。
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积分和微分运算电路
解:对于节点N:
第二章 运算放大器
⑵同相求和运算电路 同相求和运算电路如 图所示:
第二章 运算放大器
i1 + i2 + i3 = i4 uI1 uP uI 2 uP uI 3 uP uP + + = R1 R2 R3 R4 1 1 1 1 uI1 uI 2 uI 3 ( + + + )u P = + + R1 R2 R3 R4 R1 R2 R3
19
加减运算电路
2、加减运算电路
第二章 运算放大器
⑴单运放加减运算电路 电路如图所示:
20
加减运算电路
第二章 运算放大器
我们可以用叠加定理先让反相输入端的各信号作用:
uI1 uI 2 u O1 = R f ( + ) R1 R2
21
加减运算电路
再让同相输入端的各信号作用, 若R1// R2// Rf= R3// R4// R5,则:
∵ iP = i N = 0 ∴ iR = iF u I u N u N uO 即 = R Rf ∵ uP = uN = 0 uO uI ∴ = R Rf

运放电路分析

运放电路分析

从虚断,虚短分析基本运放电路遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……今天,教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。

虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。

而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。

因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。

开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。

“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。

显然不能将两输入端真正短路。

由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。

因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。

故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。

“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。

显然不能将两输入端真正断路。

在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。

我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。

好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。

1)反向放大器:图1图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。

集成运算放大器基本运算电路

集成运算放大器基本运算电路

集成运算放大器的基本运算电路集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。

当外部接入不同的线性或非线性元器件组成负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。

在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

基本运算电路(1)反相比例运算电路电路如图1所示,对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为uO=-ui图1 反相比例运算电路为了减小输入偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1||RF。

(2)同相比例运算电路图2是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为)ui当R1→∞时,uO=ui,即得到如图3所示的电压跟随器。

图中R2=RF,用以减小漂移和起保护作用。

一般RF取10KΩ,RF太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。

图2 同相比例运算电路图3 电压跟随器(3)反相加法电路电路如图4所示。

图4 反相加法运算电路输出电压与输入电压之间的关系为uO=()R3=R1||R2||RF (4) 减法运算电路对于图5所示的减法运算电路,当R1=R2,R3=RF时,有如下关系式uO=(ui2-ui1)图5 减法运算电路(5)积分运算电路反相积分电路如图6所示。

在理想化条件下,输出电压uo等于uo(t)= —式中“—”号表示输出信号与输入信号反相。

uc(o)是t=0时刻电容C两端的电压值,即初始值。

图6 积分运算电路如果ui(t)是幅值为E的阶跃电压,并设uc(o)=0,则—即输出电压uo(t)随时间增长而线性下降。

显然时间常数R1C的数值大,达到给定的uo值所需的时间就长。

积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限制。

在进行积分运算之前,首先应对运放调零。

为了便于调节,将图中K1闭合,通过电阻R2的负反馈作用帮助实现调零。

但在完成调零后,应将K1打开,以免因R2的接入造成积分误差。

K2的设置一方面为积分电容放电提供通路,同时可实现积分电容初始电压uc(o)=0。

运放基本电路

运放基本电路

运放基本电路包括反相放大电路、非反相放大电路、比较器电路和积分器电路等。

1.反相放大电路:反相放大电路的基本组成部分是一个运放和两
个电阻。

输入信号通过一个电阻输入到运放的负输入端,正输
入端接地,输出信号通过另一个电阻反馈到负输入端。

这种电
路的特点是输入信号和输出信号反相,增益可以通过两个电阻
的比值来控制。

2.非反相放大电路:非反相放大电路的基本组成部分也是一个运
放和两个电阻,但是输入信号是通过一个电阻输入到正输入端,负输入端接地,输出信号通过另一个电阻反馈到正输入端。


种电路的特点是输入信号和输出信号同相,增益同样可以通过
两个电阻的比值来控制。

3.比较器电路:比较器电路的基本组成部分是一个运放和两个输
入端,其中一个输入端为参考电压,另一个输入端为输入信号。

当输入信号大于参考电压时输出高电平,小于参考电压时输出
低电平。

这种电路常用于模拟信号和数字信号之间的转换。

4.积分器电路:积分器电路的基本组成部分是一个运放、一个电
阻和一个电容。

输入信号通过电阻输入到运放的负输入端,正
输入端接地,输出信号通过电容反馈到负输入端。

这种电路的
特点是输出信号是输入信号的积分,可以用于信号的滤波和积
分运算等。

运放放大电路总结

运放放大电路总结

运放放大电路总结什么是运放放大电路运放(Operational Amplifier)是一种常用的电子器件,主要用于信号放大、滤波、积分、微分等各种信号处理。

运放放大电路是指利用运放实现信号放大的电路。

运放放大电路由运放芯片、电源、输入电阻、负载电阻和反馈电路组成。

其中,运放芯片是核心部件,负责放大输入信号;电源为运放提供工作电压;输入电阻接收输入信号,并将其传递给运放芯片;负载电阻接收放大后的输出信号;反馈电路用于控制放大电路的增益和稳定性。

运放放大电路的应用运放放大电路具有广泛的应用领域,常见的应用有:1.测量仪器:如示波器、函数发生器、数据采集卡等,利用运放放大电路将微弱的信号放大后进行测量和分析。

2.音频放大器:如音响、功放等,利用运放放大电路将音频信号放大到合适的功率。

3.信号处理:如滤波、积分、微分等,利用运放的特性对信号进行处理和增强。

4.执行器驱动:如电机驱动器、液晶屏驱动器等,利用运放放大电路控制和驱动执行器的动作。

运放放大电路的特性在设计和使用运放放大电路时,需要了解一些运放的基本特性,以确保电路的正确工作。

1.增益:运放的放大倍数,表示输入信号放大后的输出信号与输入信号之间的比值关系。

2.输入阻抗:运放接收输入信号的阻力,影响信号源和运放之间的耦合效果。

3.输出阻抗:运放输出信号的阻力,影响信号在负载上的传输效果。

4.带宽:运放能够放大的频率范围,超出该范围将导致信号失真或衰减。

5.偏置电流:运放的输入端存在微小的电流流过,称为偏置电流,可导致输出误差或偏移。

6.噪声:运放引入的额外信号干扰,会降低信号的信噪比,影响电路的性能。

运放放大电路设计与优化在设计运放放大电路时,需要注意以下几点,以确保电路的性能和稳定性:1.选择合适的运放芯片:根据应用需求选择具有适当增益、带宽和输入输出特性的运放芯片。

2.运放电源稳定:为运放提供稳定的工作电源,避免电源噪声对电路的干扰。

3.正确选择反馈电路:反馈电路控制运放的增益和稳定性,选择合适的反馈模式和电阻值,确保电路的性能。

运算放大器基本电路大全

运算放大器基本电路大全

运算放大器基本电路大全运算放大器电路大全我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集,但是这些应用都建立在双电源的基础上,很多时候,电路的设计者必须用单电源供电,但是他们不知道该如何将双电源的电路转换成单电源电路。

在设计单电源电路时需要比双电源电路更加小心,设计者必须要完全理解这篇文章中所述的内容。

1.1 电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是VCC+和VCC -,但是有些时候它们的标识是VCC+和GND。

这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。

但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。

在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。

绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。

一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。

输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限Vom以及最大输出摆幅。

单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。

正电源引脚接到VCC+,地或者VCC-引脚连接到GND。

将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在Vom 之内。

有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。

这种运放的数据手册中会特别分别指明Voh 和Vol 。

需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。

(参见1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。

另外现在运放的供电电压也可以是3V 也或者会更低。

运放电路分析

运放电路分析

运放电路分析运放电路简介运放电路(Operational Amplifier Circuit)是一种常见的电子电路,由运算放大器(Operational Amplifier)和其他组件组成。

运放电路具有很高的增益、低输出阻抗和很大的输入阻抗,可广泛应用于各种电子设备中。

本文将对运放电路的原理、特性以及一些常见应用进行详细分析。

一、运放电路的原理与特性1. 基本结构与工作原理运放电路的基本结构由输入端、输出端和电源供电端组成。

其中,输入端包括一个非反相输入端(+)和一个反相输入端(-),输出端连接一个相对于地的负载电阻,电源供电端为正负双电源。

运放器通过输入端接收信号,经过放大处理后输出到负载上。

运放电路的工作原理主要依靠基本的放大运算原理和反馈机制。

具体而言,运放器的输入端电压差会引起输出电压的变化,通过适当的反馈电路连接将输出电压进行调整,使输出电压与输入电压之间保持稳定的比例关系。

2. 主要特性(1)增益:运放电路的主要特点是具有很高的电压增益。

通常情况下,运放器的增益可达到几十至几百倍,甚至更高。

这种高增益使得运放器能够有效放大微弱的输入信号。

(2)输入/输出阻抗:运放电路的输入阻抗非常高,输入电流非常小,可以看做无穷大。

而输出阻抗则较低,通常在几十欧姆至几百欧姆之间,这使得运放器能够有效驱动负载。

(3)频率响应:运放电路的频率响应非常宽,通常在几赫兹至数百赫兹之间。

这使得运放电路能够处理较高频率的信号。

(4)运放器的输入/输出电压范围:运放器的输入和输出电压范围通常由电源电压决定,一般假设电源电压为正负15伏。

二、运放电路的常见应用1. 比较器比较器是一种广泛应用的运放电路,其主要作用是将输入信号与参考电平进行比较,并输出高或低电平。

在实际应用中,比较器常用于电压检测、开关控制、触发器等电路中。

2. 放大器运放器最常见的应用就是作为放大器使用。

运放电路可以起到放大信号的作用,将微弱信号放大为可以驱动负载的信号。

20种运放典型电路总结

20种运放典型电路总结

20种运放典型电路总结运放(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是一种非常重要的电子元件,用于放大和处理电信号。

它被广泛应用于各种电子设备和电路中。

在本文中,我们将总结并介绍20种常见的运放典型电路。

1. 基本放大电路:最简单的运放应用,用于放大输入信号,常用于音频放大器和传感器信号放大器中。

2. 反相放大电路:输入信号与输出信号相反,通过调整电阻比例可以实现不同的放大倍数。

3. 非反相放大电路:输入信号与输出信号相同,同样可以通过电阻比例调整放大倍数。

4. 比较器电路:用于比较两个输入信号的大小,输出高电平或低电平。

5. 总体反馈电路:将输出信号的一部分反馈到输入端,改变放大器的增益和频率响应特性。

6. 高通滤波器电路:通过运放和电容构成的电路,用于滤除低频信号,只保留高频信号。

7. 低通滤波器电路:与高通滤波器相反,滤除高频信号,只保留低频信号。

8. 带通滤波器电路:同时滤除高频和低频信号,只保留中间频率的信号。

9. 增量器电路:将输入信号与参考电平进行比较,输出相对差异。

10. 仪表放大器电路:用于放大微弱信号,常用于测量和精确控制设备中。

11. 斜坡发生器电路:通过电容和电阻的组合,产生具有特定斜率的信号。

12. 脉冲放大器电路:放大脉冲信号,常用于数模转换器和通信系统中。

13. 限幅器电路:限制输入信号的幅度范围,常用于保护电路。

14. 调幅解调器电路:将音频信号调制到载波中,在接收端解调还原原始信号。

15. 器件驱动电路:用于驱动各种器件(如LED、电机等)的运放电路。

16. 稳压电路:通过负反馈调整输出电压或电流,保持稳定。

17. 振荡器电路:产生特定频率的信号,常用于时钟电路和无线电设备。

18. 差动放大器电路:输入信号与共模信号进行放大和处理。

19. 加法器电路:将多个输入信号相加,得到一个输出信号。

20. 数模转换器电路:将模拟信号转换为数字信号,常用于数据采集和处理。

基本运放电路

基本运放电路

基本运放电路
基本运放电路是电子电路中最常见的一种电路,它是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的放大器。

基本运放电路由运放芯片和外围电路组成,外围电路包括电源、输入电阻、反馈电阻和输出负载等。

基本运放电路的输入电阻非常高,可以达到几百兆欧姆,因此可以接收非常微弱的信号。

同时,基本运放电路的输出阻抗非常低,可以驱动大功率负载,因此可以用于信号放大和信号处理等应用。

基本运放电路的反馈电路是其最重要的组成部分之一,它可以控制电路的增益和频率响应等特性。

反馈电路分为正反馈和负反馈两种,其中负反馈是最常用的一种。

负反馈可以使电路的增益稳定,同时可以提高电路的线性度和稳定性。

基本运放电路还可以通过改变输入电阻、反馈电阻和输出负载等参数来改变电路的特性。

例如,可以通过改变反馈电阻的值来改变电路的增益,可以通过改变输入电阻和输出负载的值来改变电路的输入和输出阻抗。

基本运放电路广泛应用于各种电子设备中,例如放大器、滤波器、振荡器、比较器、积分器、微分器等。

基本运放电路的应用非常灵活,可以根据不同的需求进行设计和调整,因此在电子电路中具有非常重要的地位。

基本运放电路是电子电路中最常见的一种电路,它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点,可以用于信号放大和信号处理等应用。

基本运放电路的反馈电路是其最重要的组成部分之一,可以控制电路的增益和频率响应等特性。

基本运放电路的应用非常广泛,可以根据不同的需求进行设计和调整。

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模拟电路网络课件第三十七节:基本运算电路
8、1 基本运算电路
一、反相比例运算放大电路
图 1 反相比例运算电路
反相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端,输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压并联负反馈放大电路。

R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。

利用虚短与虚断的概念进行分析,vI=0,vN=0,iI=0,则


该电路实现反相比例运算。

反相放大电路有如下特点
1.运放两个输入端电压相等并等于0,故没有共模输入信号,这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。

2.vN= vP,而vP=0,反相端N没有真正接地,故称虚地点。

3.电路在深度负反馈条件下,电路的输入电阻为R1,输出电阻近似为零。

二、同相比例运算电路
图 1 同相比例运算电路
同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻RS加到运放的同相输入端,输出电压vo通过电阻R 1与Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。

根据虚短、虚断的概念有vN= vP= vS,i1= if
于就是求得
所以该电路实现同相比例运算。

同相比例运算电路的特点如下
1.输入电阻很高,输出电阻很低。

2.由于vN= vP= vS,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑制比。

三、加法运算电路
图 1 加法运算电路
图1所示为实现两个输入电压vS1、vS2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。

由于电路存在虚短,运放的净输入电压vI=0,反相端为虚地。

利用vI=0,vN=0与反相端输入电流iI=0的概念,
则有

由此得出
若R1= R2= Rf,则上式变为–vO= vS1+ vS2
式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符合常规的算术加法。

该加法电路
可以推广到对多个信号求与。

从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R´=R1//R2//Rf。

四、减法运算电路
1、反相求与式运算电路
图1所示就是用加法电路构成的减法电路,第一级为反相比例放大电路,若Rf1=R1,则vO1= –vS1;第二
级为反相加法电路,可以推导出
若取R2= Rf2,则vO = vS1–vS2
由于两个运放构成的电路均存在虚地,电路没有共模输入信号,故允许vS1、vS2的共模电压范围较大。

2、差分式减法电路
差分式减法电路图1所示电路可以实现两个输入电压vS1、vS2相减,在理想情况下,电路存在虚短与虚断,
所以有vI=0,iI=0,由此得下列方程式:
图1 及
由于vN=vP,可以求出
若取,则上式简化为
即输出电压vO与两输入电压之差(vS2–vS2)成比例,其实质就是用差分式放大电路实现减法功能。

差分式放大电路的缺点就是存在共模输入电压。

因此为保证运算精度应当选择共模抑制比较高的集成运放。

差分式放大电路也广泛应用于检测仪器中,可以用多个集成运放构成性能更好的差分式放大电路。

五、积分电路
图1a所示为基本积分电路。

其输出电压与输入电压成积分运算关系。

利用虚地的概念:vI=0,iI=0,则有即就是电容C 的充电电流,


式中vo(t1)为t1时刻电容两端的电压值,即初始值。

积分运算电路的输出-输入关系也常用传递函数表示为
假设输入信号vs就是阶跃信号,且电容C 初始电压为零,则当t≥0时
输出电压vO与时间t的关系如动画所示。

对于实际的积分电路,由于集成运放输入失调电压、输入偏置电流与失调电流的影响,常常会出现积分误差,可选用VIO、Im、IIO较小与低漂移的运放,或选用输入级为FET组砀BiFET运放。

积分电容器的漏电流也就是产生积分误差的原因之一,因此,选用泄漏电阻大的电容器,如薄膜电容、聚
苯乙烯电容器以减少积分误差。

图1所示的积分器可用作显示器的扫描电路或将方波转换为三角波等。

六、微分电路
1、基本微分电路
微分就是积分的逆运算,将基本积分电路中的电阻与电容元件位置互换,便得到图1所示的微分电路。

在这个电路中,同样存在虚地与虚断,因此可得
上式表明,输出电压vO与输入电压的微分成正比。

当输入电压vS为阶跃信号时,考虑到信号源总存在内阻,在t=0时,输出电压仍为一个有限值,随着电容器C的充电。

输出电压vOo将逐渐地衰减,最后趋近于零,如图2所示。

2、改进型微分电路。

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