运放电路分析
十一种经典运放电路分析
十一种经典运放电路分析从虚断，虚短分析基本运放电路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）。
1）反向放大器：传输文件进行[薄膜开关] 打样图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。
流过R1的电流：I1 = (Vi - V-)/R1 ………a流过R2的电流：I2 = (V- - Vout)/R2 ……bV- = V+ = 0 ………………cI1 = I2 ……………………d求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
运放电路的工作原理
运放电路的工作原理运放电路是一种广泛应用于电子电路中的集成电路，它具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益和宽带特性。
运放电路在各种电子设备中都有着重要的作用，比如放大电路、滤波电路、比较电路等。
那么，运放电路是如何实现这些功能的呢？接下来我们将深入探讨运放电路的工作原理。
首先，我们来了解一下运放电路的基本结构。
运放电路由输入端、输出端、电源端和反馈网络组成。
其中，输入端通常包括一个非反相输入端和一个反相输入端，输出端则输出放大后的信号，电源端提供工作电压，反馈网络则用于控制运放的增益和频率特性。
运放电路的工作原理可以用简单的反馈控制理论来解释。
在一个典型的反馈电路中，输出信号会被反馈到输入端，通过反馈网络调节输入端的信号，从而控制输出端的信号。
这种反馈机制可以使运放电路具有稳定的工作特性和精确的控制能力。
在放大电路中，运放电路通过控制输入信号和反馈信号的比例来放大输入信号。
当输入信号进入非反相输入端时，输出端会输出一个放大后的信号。
通过调节反馈网络的参数，可以控制放大倍数和频率响应，从而实现对输入信号的精确放大。
在滤波电路中，运放电路可以通过反馈网络来实现对特定频率范围的信号进行滤波。
通过选择合适的电容和电感参数，可以设计出低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等不同类型的滤波电路，从而满足不同应用场景的需求。
在比较电路中，运放电路可以通过比较两个输入信号的大小来输出一个对应的逻辑电平。
这种比较功能在模拟信号处理和数字信号处理中都有着重要的应用，比如在模拟信号的采样保持电路中，可以利用运放电路来实现对输入信号的采样和保持。
总的来说，运放电路通过精确的反馈控制机制，实现了在电子电路中的多种功能，包括信号放大、滤波、比较等。
它的工作原理基于反馈控制理论，通过精确的设计和调节，可以实现对输入信号的精确处理和控制。
因此，运放电路在现代电子领域中具有着广泛的应用前景，对于提高电子设备的性能和功能起着至关重要的作用。
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。
运放的跟随应用电路分析
运放的跟随应用电路分析摘要：本文介绍了运放的跟随应用电路的原理和分析方法。
通过对电路中电压跟随的原理和基本特点进行分析，给出了运放跟随电路的基本结构和设计原则，并通过实验验证了其可行性和优越性。
最后，论文还探讨了运放跟随应用电路的进一步研究方向。
关键词：运放，跟随，应用电路，原理，分析正文：1. 前言运放（operational amplifier，简称 op amp）是一种基本的模拟电路元件，具有放大、滤波、积分、微分等多种功能。
在模拟电路设计中，运放经常被用于实现电压、电流的信号放大、比较和控制等功能。
此外，运放还可以用于激励信号的信号调节和驱动输出负载等各种应用。
将运放应用于电路中的重要一环就是电压跟随。
电压跟随是指输出端电压全部或部分跟随输入端电压的变化。
这种应用可以解决很多实际电路设计中存在的问题，例如电路中信号源的内部阻抗变化、信号源输出的波形畸变等。
2. 运放跟随电路的原理运放的电压跟随电路是通常由一个运放和其它电阻、电容构成的（图1）。
输入端的电压通过运放的放大作用，在输出端得到一个经过放大或缩小的电压。
图1 运放电压跟随电路当输入端电压发生改变时，由于运放具有高输入阻抗和高增益的特性，输入端电流极小，其输出电压几乎等于输入电压，从而实现了电压跟随。
图2 经典跟随器运放跟随电路有多种形式，其中经典跟随器（follower）是最常用的一种（图2）。
经典跟随器是由一个运放和一个负反馈电阻组成的，它输出的电压几乎等于输入电压。
3. 运放跟随电路的设计设计运放跟随电路要根据具体的应用需求和工作条件来确定。
一般来说，设计运放跟随电路需要考虑以下因素：（1）输出电流需求：根据所驱动负载的电流要求，确定输出端电流范围。
（2）输出电压范围：根据需要跟随的输入电压范围，确定输出端电压的范围。
（3）工作频率：根据电路的工作频率和带宽要求，确定运放的带宽和增益。
（4）负载特性：根据驱动负载的特性（阻抗、容性等），确定反馈电路的参数。
运放原理图
运放原理图运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种常用的电子元件，它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，因此在电子电路中应用广泛。
本文将介绍运放的基本原理和运放的原理图。
首先，我们来了解一下运放的基本原理。
运放是一种差分放大器，它有两个输入端和一个输出端。
其中，一个输入端称为非反相输入端（+），另一个输入端称为反相输入端（-）。
运放的输出电压与非反相输入端和反相输入端之间的电压差成正比，比例系数由运放的增益决定。
运放的增益非常高，通常可以达到几万甚至几十万倍，因此即使输入信号非常微弱，经过运放放大后也能得到较大的输出信号。
接下来，我们将介绍一些常见的运放原理图。
首先是非反相放大电路。
非反相放大电路的原理图如下所示：（图1，非反相放大电路原理图）。
在非反相放大电路中，输入信号通过电阻R1连接到非反相输入端（+），而反相输入端（-）接地。
输出信号则通过电阻R2连接到运放的输出端，同时也通过电阻Rf反馈到非反相输入端。
这样就形成了一个反相放大电路，输入信号经过运放放大后，输出信号与输入信号同相，并且幅度放大了。
另外一个常见的运放原理图是反相放大电路。
反相放大电路的原理图如下所示：（图2，反相放大电路原理图）。
在反相放大电路中，输入信号通过电阻R1连接到反相输入端（-），而非反相输入端（+）接地。
输出信号则通过电阻Rf连接到运放的输出端，同时也通过电阻R2连接到非反相输入端。
同样地，这样就形成了一个反相放大电路，输入信号经过运放放大后，输出信号与输入信号反相，并且幅度放大了。
除了非反相放大电路和反相放大电路，运放还可以用于求和电路、比较器电路、积分电路、微分电路等。
这些原理图都是基于运放的基本原理和特点设计的，通过合理地连接运放的输入端和反馈回路，可以实现各种不同的功能。
总结一下，运放是一种非常重要的电子元件，它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，可以用于各种不同的电路设计。
10个经典运放电路及输出关系式
10个经典运放电路及输出关系式1）反向放大器：
输出和输入代数方程为：Vout = (-R2/R1)*Vi
2）同向放大器：
输出和输入代数方程为：Vout=Vi*(R1+R2)/R2
3）加法器1：
输出和输入代数方程为：Vout=V1+V2
4）加法器2：
输出和输入代数方程为：Vout = V1 + V2
5）减法器
输出和输入代数方程为：Vout=V2-V1
6）积分电路：
输出和输入代数方程为：Vout = -U*t/(R1*C1) t 是时间，则Vout输出电压是一条从0至负电源电压按时间变化的直线。
7）微分电路：
输出和输入代数方程为： Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt 8）差分放大电路
输出和输入代数方程为： Vout = (Vy –Vx)(R1+R2+R3)/R2 9）电流检测：
输出和输入代数方程为：Vout = -(0.88~4.4)V，10）电压电流转换检测：
输出和输入代数方程为：V3-V4=Vi。
运放基本电路全解析！
运放基本电路全解析！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)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。
运放电路的工作原理
运放电路的工作原理
运放电路是一种常用的电子电路，它可以放大电压信号、电流
信号或功率信号。
运放电路通常由运算放大器（简称运放）和外部
电阻、电容等元件组成。
运放电路的工作原理是利用运算放大器的
高增益特性和反馈原理来实现信号放大、滤波、比较、积分等功能。
运放电路的基本原理是利用运算放大器的高增益特性来放大输
入信号。
运算放大器是一种高增益、差分输入、单端输出的电子元件，它的输入阻抗非常高，输出阻抗非常低，可以理想地放大输入
信号。
运放电路通常由运算放大器、反馈电阻和输入电阻组成。
通
过合理选择反馈电阻和输入电阻的数值，可以实现不同的放大倍数
和功能。
运放电路的工作原理还涉及到反馈原理。
在运放电路中，通过
反馈电阻将部分输出信号反馈到运算放大器的负输入端，从而控制
输出信号。
负反馈可以改善运放电路的线性度、稳定性和频率特性，使其更加可靠和精确。
运放电路可以实现多种功能，如放大、滤波、比较、积分等。
通过合理设计电路结构和选择元件数值，可以实现不同的功能。
例
如，通过串联电阻和电容可以实现滤波功能，通过比较电路可以实
现比较功能，通过积分电路可以实现积分功能。
总之，运放电路是一种常用的电子电路，它利用运算放大器的
高增益特性和反馈原理来实现信号放大、滤波、比较、积分等功能。
合理设计电路结构和选择元件数值可以实现不同的功能。
运放电路
在电子电路中有着广泛的应用，是现代电子技术中不可或缺的重要
组成部分。
史上最全的运放典型应用电路及分析
A = 1+
RF R1
fo =
1 2 π RC
F=
1 3
ω0 =
1 RC
1 RC
& U− =
R1 & Uo R1 + RF
& Uo =
1+
& RU i & U+ = 1 R+ j ωc & & U+ = U−
1 − j ω0 ω 1 RC
RF R1
& Ui
ωo =
ui>uR ui=uR ui<uR
uo=+Uo(sat) 转折点 uo= - Uo(sat)
ui>uR ui=uR ui<uR
RF R3 R u i 2 − F u i1 ) R1 R2 + R3 R1
u− =
若R1 = R2 = R3 = RF u o = u i 2 − u i1
u+ = u−
u + = u− = 0 ui du = −c o R dt
uo = − 1 ∫ u i dt RC
u+ = u− = 0 du u c i =− o dt R
uo = − RC
dui dt
一 阶 低 通 滤 波 电 路 一 阶 高 通 滤 波 电 路 同 相 比 较 器 反 相 比 较 器
& U− =
R1 & Uo R1 + RF & Ui R+ 1 jωc
& Uo =
1+
RF R1
& U+ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ=
1 jωc
1+ j
运算放大器电路的误差分析+汇总.
1. 共模抑制比KCMR为有限值的情况集成运放的共模抑制比为有限值时，以下图为例讨论。
VP=ViVN=Vo共模输入电压为：差摸输入电压为：运算放大器的总输出电压为：vo=A VD v ID+A VC v IC闭环电压增益为：可以看出，AVD和KCMR越大，AVF越接近理想情况下的值，误差越小。
2.输入失调电压V IO一个理想的运放，当输入电压为0时，输出电压也应为0。
但实际上它的差分输入级很难做到完全对称。
通常在输入电压为0时，存在一定的输出电压。
解释一：在室温25℃及标准电源电压下，输入电压为0时，为使输出电压为0，在输入端加的补偿电压叫做失调电压。
解释二：输入电压为0时，输出电压Vo折合到输入端的电压的负值，即V IO=- V O|VI=0/A VO输入失调电压反映了电路的对称程度，其值一般为±1~10mV3.输入偏置电流I IBBJT集成运放的两个输入端是差分对管的基极，因此两个输入端总需要一定的输入电流I BN和I BP。
输入偏置电流是指集成运放输出电压为0时，两个输入端静态电流的平均值。
输入偏置电流的大小，在电路外接电阻确定之后，主要取决于运放差分输入级BJT的性能，当它的β值太小时，将引起偏置电流增加。
偏置电流越小，由于信号源内阻变化引起的输出电压变化也越小。
其值一般为10nA~1uA。
4.输入失调电流I IO在BJT集成电路运放中，当输出电压为0时，流入放大器两输入端的静态基极电流之差，即I IO=|I BP-I BN| 由于信号源内阻的存在，I IO会引起一个输入电压，破坏放大器的平衡，使放大器输出电压不为0。
它反映了输入级差分对管的不对称度，一般约为1nA~0.1uA。
5.输入失调电压VIO、输入失调电流IIO不为0时，运算电路的输出端将产生误差电压。
设实际的等效电路如下图大三角符号，小三角符号内为理想运放，根据VIO和IIO的定义画出。
为了分析方便，假设运放的开环增益AVO和输入电阻Ri均为无限大，外电路电阻R2=R1||Rf，利用戴维南定理和诺顿定理可得两输入端的等效电压和等效电阻，如下图所示则可得同相输入端电压反向输入端电压因AVO→∞，有V P≈V N，代入得Vo=(1+Rf/R1)[VIO+IIB(R1||Rf-R2)+ IIO(R1||Rf+R2)]当取R2=R1||Rf时，由输入偏置电流IIB引起的输入误差电压可以消除，上式可简化为V o=(1+R f/R1)(V IO+I IO R2)可见，1+Rf/R1 和R2越大，V IO和I IO引起的输出误差电压越大。
集成运放内部电路原理
集成运放内部电路原理
集成运算放大器（简称集成运放）是一种将多个电子器件集成在一块单晶硅芯片上的电子器件。
其内部电路原理如下：
1. 输入级：由差分式放大电路组成，利用其对称性可提高电路性能。
2. 中间电压放大级：主要作用是提高电压增益，由多级放大电路组成。
3. 输出级电压增益为1，但为负载提供功率。
此外，集成运放的电路中还包括偏置电路，用于提供偏置电压以及对输入信号交流成分进行放大。
输入信号首先经过隔直电容过滤其直流成分，然后通过直流偏置信号进行放大。
反馈电阻和反向端电阻用于确定放大倍数。
整个电路具有同相输入端P、反相输入端N和输出端O。
当P端加入电压信号时，O端输出同相的电压信号；N端加入电压信号时，O端输出反相的电压信号。
此外，该电路还可以抑制共模信号，当输入信号中含有共模噪声时，将被抑制。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅集成运放相关书籍或咨询专业人士。
运放电路分析
5-21
§5.3 含理想运放的电路分析
负载电阻 RL与输出电 压u2 的关系为
R 2 // R L u2 = u1 R 1 + R 2 // R L ≠ R2 u1 R1 + R 2
加入电压跟随器后，
R2 u2 = u1 R1 + R 2
输出电压u2不受负载电阻的影响 即负载电阻的作用被“隔离”
5-22
5-5
§5.1 运算放大器的电路模型
3. 运算放大器的外特性
在直流和低频信号的条件下，运放输出电压uo 与差动输入电压ud的特性曲线 其传输特性可分三个区域： ①线性工作区：
ud<|ε|，uo＝Aud
②正向饱和区：
ud >ε，uo＝Usat
③反向饱和区：
ud <－ε，uo＝Usat
5-6
§5.1 运算放大器的电路模型
ui1 − u − u− − uo i1 = i f ⇒ = R1 Rf
u+
＋
Rf ⎛ Rf ⎞ − Rf ⎛ R f ⎞ R3 uo = ⎜1 + ui1 = ⎜1 + ui 2 − ui1 ⎟u − ⎟ R1 ⎠ R1 R1 ⎠ R2 + R3 R1 ⎝ ⎝
5-23
§5.3 含理想运放的电路分析
运算放大器可以完成比例、加减、积分与微分以及 乘除等运算，下面给出其中几种运算电路。
5-17
§5.3 含理想运放的电路分析
1. 加法运算
(a)根据“虚短”：
u− = u+ = 0
所以,电流为
ui1 , i1 = R1 ui 2 , i2 = R2 ui 3 , i3 = R3 uo if = − Rf
运放比较器电路及原理
运放比较器电路及原理
运放比较器电路及原理：
运放比较器是一种基本电路，可以用来比较两个输入信号的大小，并根据比较结果输出高电平或低电平信号。
它通常由一个运放和几个外部元件组成。
运放比较器的工作原理是利用运放的差动输入及其增益特性。
一般情况下，运放的差动输入接收两个输入信号，并放大差异。
比较器的输出取决于两个输入信号的差异及运放的增益。
在一个典型的运放比较器电路中，两个输入信号一个被连接到运放的非反相输入端，另一个信号被连接到反相输入端。
这样，当非反相输入的电压大于反相输入端时，输出电平为高电平；反之，输出电平为低电平。
为了确保比较器电路的稳定性和性能，通常会在反馈回路中加入一个正反馈元件，如一个电阻。
这样，输出信号就可以迅速切换，并具有较高的增益。
运放比较器广泛应用于模拟信号处理、电压比较和电子开关等领域。
它具有高增益、高速度、低功耗和可靠性等特点，因此在电子电路中得到广泛应用。
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。
详解运放七大应用电路设计
运放的基本分析方法：虚断，虚短。
对于不熟悉的运放应用电路，就使用该基本分析方法。
运放是用途广泛的器件，接入适当的反馈网络，可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。
1、运放在有源滤波中的应用上图是典型的有源滤波电路（赛伦-凯电路，是巴特沃兹电路的一种）。
有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减，而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。
该电路的设计要点是：在满足合适的截止频率的条件下，尽可能将R233和R230的阻值选一致，C50和C201的容量大小选取一致（两级RC电路的电阻、电容值相等时，叫赛伦凯电路），这样就可以在满足滤波性能的情况下，将器件的种类归一化。
其中电阻R280是防止输入悬空，会导致运放输出异常。
滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为：巴特沃兹，单调下降，曲线平坦最平滑；巴特沃兹低通滤波中用的最多的是赛伦凯乐电路，即仿真的该电路。
一个滤波器，要知道其截至频率是多少，或者能写出传递函数和频率响应也可以。
如果该滤波器还有放大功能，要知道该滤波器的增益是多少。
当两级RC电路的电阻、电容值相等时，叫赛伦凯电路，在二阶有源电路中引入一个负反馈，目的是使输出电压在高频率段迅速下降。
二阶有源低通滤波电路的通带放大倍数为 1+Rf/R1 ，与一阶低通滤波电路相同；截止频率为注明，m的单位为欧姆， N 的单位为 u所以计算得出截止频率为切比雪夫，迅速衰减，但通带中有纹波；贝塞尔（椭圆），相移与频率成正比，群延时基本是恒定。
2、运放在电压比较器中的应用上图是典型信号转换电路，将输入的交流信号，通过比较器LM393，将其转化为同频率的方波信号（存在反相，让软件处理一下就可以），该电路在交流信号测频中广泛使用。
该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。
将输出进行（1+R292/R273）倍的放大，放大倍数越高，方波的上升边缘越陡峭。
该电路中还有一个关键器件的阻值要注意，那就是R275，R275决定了方波的上升速度。
运放电路的工作原理
运放电路的工作原理
运放电路是一种基础电子电路，广泛应用于放大信号、滤波和比较电压等领域。
其工作原理可以通过以下几个方面来解释。
首先，运放电路由多个晶体管组成，其中最重要的是差动放大器。
差动放大器由两个输入端（正输入端和负输入端）、一个输出端以及一个电源终端组成。
当输入信号施加在差动放大器的正和负输入端时，差动放大器将对输入信号进行差分放大和相位翻转。
具体来说，当正输入端电位高于负输入端时，输出端电位则下降，反之亦然。
这种相位反转和差分放大特性，使得运放电路能够有效地增强信号。
其次，运放电路中常常采用反馈电路来控制放大倍数和增强稳定性。
反馈电路将输出信号的一部分反馈到输入端，与输入信号相比较。
通过调整反馈电阻和反馈网络，可以实现对放大倍数和频率响应的调节。
相对于无反馈电路，带有适当反馈的运放电路具有更高的增益和更好的线性度。
此外，运放电路还具有一个重要特点，即有一个非常高的输入阻抗和一个非常低的输出阻抗。
输入阻抗决定了电路对输入信号的影响程度，而输出阻抗则决定了电路输出信号的稳定性和负载能力。
运放电路通常能够驱动低阻抗负载，并在输出端提供稳定的电压供电。
这使得它在信号处理中具有重要的作用。
综上所述，运放电路通过差动放大器对输入信号进行差分放大和相位反转，利用反馈电路进行增益和频率响应的调节，以及具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点，实现了对信号的放大和
处理。
这使得运放电路成为现代电子电路设计中不可或缺的基本元件。
运放绝对值电路分析
电压绝对值电路，顾名思义就是输出电压是输入电压的绝对值。
在很多运放的datasheet上可以看见绝对值电路的身影，就拿大家熟悉的OP07为例其绝对值电路如图1所示图1.OP07电压绝对值电路图现在我们来分析分析图1电路的工作过程。
（1）输入为正电压时电路可以等效为两个单位增益反向放大器级联，达到“负负得正”的效果。
可以将电路图拆分，得到前一个反向放大器如图2所示。
图2.前级反向放大器图2为什么是一个反向放大器的电路呢？主要是多了两个二极管，让我们觉得与一般的反向放大有些不同了。
我们可以看看它的工作情况。
从仿真的结果可以看出，其中D1导通，D2截止。
这个比较好理解，电路从输入口流到运放的2端口，运放的输入电流很小（可忽略），所以电路一分为二，继续向前流，都遇到10K的电阻，也同样遇到了二极管，但是上面的是从二极管正端流入，下面的是负端流入，当然D1导通，D2截止啦！（我是这么理解的，不是很科学，但是比较容易懂）。
那么下面一个10k和D2的电路截止了，就可以忽略不计了，电路就可以当做一个方向放大器来理解了。
再加上后面一个方向放大，就“负负得正”了。
（2）输入电压为负时图3.负电压仿真当输入为-6.32V，输出为6.32V。
设输入为Vin,运放1的正相输入和反相输入端电压分别为V1+、V1-，运放2的正相输入和反相输入端电压分别为V2+、V2-，R1与R2间的节点电压为V o1，电路输出电压V out.由虚短可知V1+=V1-=0V，V2+=V2-，所以V2+-V1+=V2--V1-，即这两条之路的压差相等。
我们先不理会二极管D1与D2。
那么R1、R2支路与R5支路的压差相等，但是电阻为2:1，则电流为1:2.而这两条支路电路之和等于输入电流。
由这样的关系可以计算得：V2-=V2+=-2/3Vin,V o1=-1/3Vin,因此R2两端的压差为-1/3V in。
最后的输出为：V out=V2-+[(1/3Vin)/R2] *R3=-Vin。
运放常用电路
运放常用电路
运放是一种重要的电子元件，常用于模拟电路中。
它有很多种不同的
电路，以下是其中几种常用的电路：
1. 非反馈放大器电路
非反馈放大器电路是最简单的运放电路之一。
它通常由一个运放和两
个输入电阻组成，其中一个输入连接到信号源，另一个连接到地。
这
种电路可以将信号增益放大，但由于没有反馈回路，所以稳定性不高。
2. 反馈放大器电路
反馈放大器电路是一种更为复杂的运放电路。
它包括一个运放、一个
信号源、一个反馈回路和两个输入电阻。
通过调整反馈回路和输入阻
抗之间的比例关系，可以使得输出信号增益更加稳定并且精确。
3. 比较器电路
比较器是一种特殊类型的运放，它用于将两个输入信号进行比较，并
输出高或低状态。
比较器通常由一个运放和两个输入端口组成，其中
一个端口连接到参考信号源，另一个端口连接到待测量信号源。
4. 仪表放大器
仪表放大器是一种专门设计用于精密测量应用的运算放大器。
它通常
由三个输入端口组成，其中一个连接到信号源，另一个连接到参考信
号源，第三个连接到地。
仪表放大器的设计目的是提高测量精度并降
低噪声。
5. 滤波器电路
滤波器电路是一种用于去除信号中不需要的频率分量的运放电路。
它
通常包括一个运放、若干个电容和电感元件，并且可以设计成低通、
高通、带通或带阻滤波器，以满足不同的应用需求。
总之，运放具有广泛的应用场景，可以在各种不同类型的电路中使用。
以上列举的几种常用电路只是其中一部分，其他类型的运放电路还包
括积分器、微分器、振荡器等等。
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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。
流过R1的电流：I1 = (Vi - V-)/R1 ………a流过R2的电流：I2 = (V- - Vout)/R2 ……bV- = V+ = 0 ………………cI1 = I2 ……………………d求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
2）同向放大器：图2图二中Vi与V-虚短，则 Vi = V- ……a因为虚断，反向输入端没有电流输入输出，通过R1和R2 的电流相等，设此电流为I，由欧姆定律得： I = Vout/(R1+R2) ……bVi等于R2上的分压， 即：Vi = I*R2 ……c由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2 这就是传说中的同向放大器的公式了。
3）加法器1：图3图三中，由虚短知： V- = V+ = 0 ……a由虚断及基尔霍夫定律知，通过R2与R1的电流之和等于通过R3的电流，故 (V1 – V-)/R1 + (V2 – V-)/R2 = (V- –Vout)/R3 ……b代入a式，b式变为V1/R1 + V2/R2 = Vout/R3 如果取R1=R2=R3，则上式变为-Vout=V1+V2，这就是传说中的加法器了。
4）加法器2：图4请看图四。
因为虚断，运放同向端没有电流流过，则流过R1和R2的电流相等，同理流过R4和R3的电流也相等。
故 (V1 – V+)/R1 = (V+ - V2)/R2 ……a(Vout – V-)/R3 = V-/R4 ……b由虚短知： V+ = V- ……c 如果R1=R2，R3=R4，则由以上式子可以推导出 V+ = (V1 + V2)/2 V- = Vout/2 故 Vout = V1 + V2 也是一个加法器，呵呵！5）减法器图5图五由虚断知，通过R1的电流等于通过R2的电流，同理通过R4的电流等于R3的电流，故有 (V2 – V+)/R1 = V+/R2 ……a(V1 – V-)/R4 = (V- - Vout)/R3 ……b如果R1=R2， 则V+ = V2/2 ……c如果R3=R4， 则V- = (Vout + V1)/2 ……d由虚短知 V+ = V- ……e所以 Vout=V2-V1 这就是传说中的减法器了。
图6图六电路中，由虚短知，反向输入端的电压与同向端相等，由虚断知，通过R1的电流与通过C1的电流相等。
通过R1的电流 i=V1/R1通过C1的电流i=C*dUc/dt=-C*dVout/dt所以 Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt 输出电压与输入电压对时间的积分成正比,这就是传说中的积分电路了。
若V1为恒定电压U，则上式变换为Vout = -U*t/(R1*C1) t 是时间，则Vout 输出电压是一条从0至负电源电压按时间变化的直线。
图7图七中由虚断知，通过电容C1和电阻R2的电流是相等的，由虚短知，运放同向端与反向端电压是相等的。
则： Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt这是一个微分电路。
如果V1是一个突然加入的直流电压，则输出Vout对应一个方向与V1相反的脉冲。
图8由虚短知 Vx = V1 ……aVy = V2 ……b由虚断知，运放输入端没有电流流过，则R1、R2、R3可视为串联，通过每一个电阻的电流是相同的， 电流I=(Vx-Vy)/R2 ……c则： Vo1-Vo2=I*(R1+R2+R3) = (Vx-Vy)(R1+R2+R3)/R2 ……d由虚断知，流过R6与流过R7的电流相等,若R6=R7， 则Vw = Vo2/2 ……e 同理若R4=R5，则Vout – Vu = Vu – Vo1，故Vu = (Vout+Vo1)/2 ……f 由虚短知，Vu = Vw ……g由efg得 Vout = Vo2 – Vo1 ……h由dh得 Vout = (Vy –Vx)(R1+R2+R3)/R2 上式中(R1+R2+R3)/R2是定值，此值确定了差值(Vy –Vx)的放大倍数。
这个电路就是传说中的差分放大电路了。
9）电流检测：图9分析一个大家接触得较多的电路。
很多控制器接受来自各种检测仪表的0~20mA或4~20mA电流，电路将此电流转换成电压后再送ADC转换成数字信号，图九就是这样一个典型电路。
如图4~20mA电流流过采样100Ω电阻R1，在R1上会产生0.4~2V的电压差。
由虚断知，运放输入端没有电流流过，则流过R3和R5的电流相等，流过R2和R4的电流相等。
故：(V2-Vy)/R3 = Vy/R5 ……a(V1-Vx)/R2 = (Vx-Vout)/R4 ……b由虚短知： Vx = Vy ……c电流从0~20mA变化，则V1 = V2 + (0.4~2) ……d由cd式代入b式得(V2 + (0.4~2)-Vy)/R2 = (Vy-Vout)/R4 ……e如果R3=R2，R4=R5，则由e-a得Vout = -(0.4~2)R4/R2 ……f图九中R4/R2=22k/10k=2.2，则f式Vout = -(0.88~4.4)V，即是说，将4~20mA电流转换成了-0.88 ~ -4.4V电压，此电压可以送ADC去处理。
10）电压电流转换检测：图10电流可以转换成电压，电压也可以转换成电流。
图十就是这样一个电路。
上图的负反馈没有通过电阻直接反馈，而是串联了三极管Q1的发射结，大家可不要以为是一个比较器就是了。
只要是放大电路，虚短虚断的规律仍然是符合的！由虚断知，运放输入端没有电流流过，则 (Vi – V1)/R2 = (V1 –V4)/R6 ……a同理 (V3 – V2)/R5 =V2/R4 ……b由虚短知 V1 = V2 ……c如果R2=R6，R4=R5，则由abc式得V3-V4=Vi上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等，则通过R7的电流I=Vi/R7，如果负载RL<<100KΩ，则通过Rl和通过R7的电流基本相同。
11）传感器检测：图11来一个复杂的，呵呵！图十一是一个三线制PT100前置放大电路。
PT100传感器引出三根材质、线径、长度完全相同的线，接法如图所示。
有2V的电压加在由R14、R20、R15、Z1、PT100及其线电阻组成的桥电路上。
Z1、Z2、Z3、D11、D12、D83及各电容在电路中起滤波和保护作用，静态分析时可不予理会，Z1、Z2、Z3可视为短路，D11、D12、D83及各电容可视为开路。
由电阻分压知，V3=2*R20/(R14+20)=200/1100=2/11 ……a由虚短知，U8B第6、7脚 电压和第5脚电压相等 V4=V3 ……b由虚断知，U8A第2脚没有电流流过，则流过R18和R19上的电流相等。
(V2-V4)/R19=(V5-V2)/R18 ……c由虚断知，U8A第3脚没有电流流过， V1=V7 ……d 在桥电路中R15和Z1、PT100及线电阻串联，PT100与线电阻串联分得的电压通过电阻R17加至U8A的第3脚，V7=2*(Rx+2R0)/(R15+Rx+2R0) …..e由虚短知，U8A第3脚和第2脚电压相等， V1=V2 ……f由abcdef得， (V5-V7)/100=(V7-V3)/2.2 化简得 V5=(102.2*V7-100V3)/2.2 即 V5=204.4(Rx+2R0)/(1000+Rx+2R0) – 200/11 ……g上式输出电压V5是Rx的函数我们再看线电阻的影响。
Pt100最下端线电阻上产生的电压降经过中间的线电阻、Z2、R22，加至U8C的第10脚，由虚断知， V5=V8=V9=2*R0/(R15+Rx+2R0) ……a(V6-V10)/R25=V10/R26 ……b由虚短知， V10=V5 ……c由式abc得 V6=(102.2/2.2)V5=204.4R0/[2.2(1000+Rx+2R0)] ……h由式gh组成的方程组知，如果测出V5、V6的值，就可算出Rx及R0，知道Rx，查pt100分度表就知道温度的大小了。