电子系统设计与实践第二讲运放及其应用
运放实际应用电路
运放实际应用电路运放（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种常用的电子器件，广泛应用于各种电路中。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，可以在电路中实现放大、滤波、运算等功能。
本文将介绍运放在实际应用电路中的一些常见应用。
一、反向放大电路反向放大电路是运放的一种基本应用。
它利用运放的高增益特性，将输入信号放大到输出端。
反向放大电路由运放、输入电阻、反馈电阻组成。
输入信号通过输入电阻R1进入运放的反向输入端，同时通过反馈电阻R2反馈到运放的输出端，形成闭环。
根据负反馈原理，运放的输出将调整，使得输入电压与输出电压之间的差异最小化。
通过调整R1和R2的比值，可以实现不同的放大倍数。
二、比较器电路比较器电路是运放的另一种常见应用。
它将两个输入信号进行比较，并输出一个高电平或低电平的信号，用来表示两个输入信号的大小关系。
比较器电路由运放、两个输入电阻和一个输出电阻组成。
其中一个输入信号通过输入电阻R1进入运放的反向输入端，另一个输入信号通过输入电阻R2进入运放的非反向输入端。
当反向输入端的电压大于非反向输入端的电压时，运放输出高电平；反之，输出低电平。
三、积分电路积分电路利用运放的积分特性，将输入信号的积分结果输出。
它由运放、电容和电阻组成。
输入信号通过电阻R1进入运放的反向输入端，同时通过电容C与运放的输出端相连。
当输入信号为脉冲信号时，运放输出的电压将随时间不断积累，形成积分结果。
积分电路在模拟计算、信号处理等领域有广泛应用。
四、滤波电路滤波电路利用运放的高输入阻抗和低输出阻抗特性，实现对信号的滤波功能。
常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
低通滤波器通过选择合适的电容和电阻，将高频信号滤除，只保留低频信号。
高通滤波器则相反，将低频信号滤除，只保留高频信号。
带通滤波器可以选择某个频段的信号进行传递，滤除其他频率的信号。
五、运算放大器运算放大器是一种特殊的运放电路，具有非常高的增益和输入阻抗，可以实现各种数学运算。
运算放大器的应用实验报告
运算放大器的应用实验报告仪用运算放大器及其应用实验报告实验报告课程名称：电路与模拟电子技术实验指导老师：张冶沁成绩：__________________ 实验名称：仪用运算放大器及其应用实验类型：电路实验同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1．了解仪表放大器与运算放大器的性能区别；2．掌握仪表放大器的电路结构及设计方法；3．掌握仪表放大器的测试方法； 4．学习仪表放大器在电子设计中的应用。
二、实验内容和原理1．用通用运算放大器设计一个仪表放大器（用LM358芯片）2．用INA128 精密低功耗仪器放大器设计一个仪表放大器仪表放大器是一种高增益放大器，其具有差分输入、单端输出、高输入阻抗及高共模抑制比等特点。
仪表放大器采用运算放大器构成，但在性能上与运算放大器有很大的差异。
标准运算放大器的闭环增益由反馈网络决定；而仪表放大器使用了一个与其信号输入端隔离的内部反馈电阻网络，因此具有很高的共模抑制比KCMR，在有共模信号的情况下也能放大很微弱的差分信号。
当前在数据采集、医疗仪器、信号处理等电子系统设计中普遍采用仪表放大器对弱信号进行高精度处理。
常用的仪表放大器可采用由三个运算放大器构成，也可直接选用单片仪表放大器。
单片仪表放大器具有高精度、低噪声、设计简单等特点以成为优选器件。
三、主要仪器设备LM358芯片INA128 精密低功耗仪器放大器四、操作方法和实验步骤两种仪表放大器的性能测量：一、电压增益和最大不失真输出，并计算出共模抑制比输入正弦波，改变输入信号幅度或频率，用示波器监测输出波形，在不失真的情况下，测量输入电压为最大或最小时的电压增益，及最大不失真输出电压，并计算共模抑制比。
二、输出端噪声电压输入为0，用示波器测量峰峰值。
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。
运放的原理与使用
运放的原理与使用运放，即运算放大器，是一种广泛应用于电子电路中的集成电路元件。
它的主要功能是将输入信号放大到合理的幅度，以便用于各种运算。
运放的原理和使用可以通过以下几个方面进行详细说明。
一、运放的基本电路结构运放的基本电路结构由差动输入级、单端放大级和输出级组成。
差动输入级用于接收输入信号，并将信号转换为电流。
单端放大级将电流信号转换为电压信号，并放大到合适的幅度。
输出级通过负反馈机制将输出信号与输入信号进行比较，以保持输出信号与输入信号的一致性。
二、运放的放大特性运放具有很高的放大增益和带宽产品，可以将输入信号放大到较大的幅度。
同时，运放的输入阻抗很高，输出阻抗很低，可以减小信号的失真和干扰。
三、运放的运算功能运放可以实现各种运算功能，包括放大、求和、积分、微分等。
通过调整运放的反馈电阻和电容，可以得到不同的运算结果。
四、运放的使用在实际应用中，运放可以作为放大器、比较器、滤波器等电路中的关键元件。
下面分别介绍一些常见的运放应用。
1.放大器运放可以作为电压放大器进行电压信号的放大。
通过选择合适的反馈电阻和电容，可以得到不同的放大倍数和频率响应。
2.比较器运放可以作为比较器进行信号的比较。
通过设置阈值电压，当输入信号超过或低于阈值时，输出高电平或低电平。
3.积分器运放可以通过设置负反馈电容实现积分功能。
当输入信号通过运放时，反馈电容会对信号进行积分，从而得到输出信号。
4.微分器运放可以通过设置负反馈电阻和电容实现微分功能。
当输入信号通过运放时，反馈电容和电阻会对信号进行微分，从而得到输出信号。
5.滤波器运放可以结合电容和电阻构成低通、高通、带通滤波器等。
通过调整电容和电阻的数值，可以实现对不同频率信号的滤波功能。
总之，运放作为一种重要的电子元件，在电路设计中有着广泛的应用。
它的原理和使用方法可以根据具体的应用需求进行调整和优化。
通过合理的选择和配置，可以实现不同的信号处理和运算功能。
运放的原理与应用
运放的原理与应用运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种重要的电子器件，它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、宽频带等优点，被广泛应用于各种电子电路中。
运算放大器的基本原理是在其反馈回路中产生一个放大倍数非常高（理论上为无穷大）的放大器，从而实现对输入信号的放大，同时保持输出与输入之差为零，称为虚短。
运放的应用非常广泛，如比较器、振荡器、积分器、微分器等。
运放主要由一个差分输入级和一个输出级组成。
差分输入级由一个差动放大器和一个差分对组成。
差动放大器的作用是输入两个信号，通过差分放大将其放大，并将放大后引出的差模信号进一步放大并输出。
差分对是差动放大器的核心部件，由两个晶体管和相应的偏置电路组成。
当两个输入端的电压相等时，差分对将产生一个零输出电压。
输出级通常由一个晶体管、负反馈网络和输出电阻组成。
晶体管的作用是将输入信号放大，在输出电压达到一定阈值时将其输出。
负反馈网络的作用是将输出信号与输入信号进行比较，并通过反馈调节输入信号的放大倍数。
输出电阻用于提供输出电流。
运放的应用非常广泛，下面简要介绍几种常见的应用：2.加法器（Adder）：运放可以将多个输入信号相加，并在输出端给出它们的和。
加法器常用于模拟计算、数值处理等应用。
3.积分器（Integrator）：运放的负反馈网络中加入电容器，可以将输入信号进行积分。
积分器常用于滤波、频率响应测量等应用。
4.微分器（Differentiator）：运放的负反馈网络中加入电容器，可以将输入信号进行微分。
微分器常用于信号处理、频率响应测量等应用。
5.振荡器（Oscillator）：通过将运放的输出信号反馈到其非反相输入端，可以产生稳定的振荡信号。
振荡器常用于时钟信号、正弦信号发生器等应用。
6.电压跟随器（Voltage Follower）：运放的非反相输入端与输出端相连，可以实现输入信号的缓冲放大。
电压跟随器常用于信号放大、阻抗匹配等应用。
运放典型应用电路
运放典型应用电路1. 什么是运放运放，全称为运算放大器（Operational Amplifier），是一种集成电路器件，在电子领域中广泛应用于各种信号放大、滤波、模拟计算和电压比较等电路中。
运放具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，可以将微弱的输入信号放大到合适的幅度，以满足电子系统对信号处理的要求。
2. 运放典型应用电路2.1 非反馈式放大器非反馈式放大器是最简单的运放应用之一，也被称为差动放大器。
它由两个输入端和一个输出端组成，通过将信号输入到一个输入端，而另一个输入端接地，可以实现信号的放大。
非反馈式放大器的放大倍数由运放内部的放大倍数决定，一般为几十到几百倍。
非反馈式放大器的电路连接如下：Vcc+---------------+| |Vin -| || 运放 |---- VoutGnd -| || |+---------------+2.2 反相放大器反相放大器是运放应用电路中最常见的一种。
通过改变电路的输入连接方式，可以实现输入信号的放大和反向输出。
反相放大器电路可以提供高电压增益，并且具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点。
反相放大器的电路连接如下：Vcc+---------------+| |Vin -| R1 || 运放 |-- VoutGnd -| || R2 || |+---------------+2.3 非反相放大器非反相放大器也是一种常见的运放应用电路，它与反相放大器类似，都是通过改变输入连接方式实现输入信号的放大。
非反相放大器的特点是非反向输出，电路增益为正值。
非反相放大器的电路连接如下：Vcc+---------------+| |Vin --| || R1 || 运放 |-- VoutGnd --| || R2 || |+---------------+2.4 电压跟随器电压跟随器也是一种重要的运放应用电路，它主要用于提供电压输出时阻抗的改变。
通过将信号输入到运放的非反向输入端，输出与输入保持一致，起到隔离输入与输出的作用。
最全最详细的运放原理应用电路
最全最详细的运放原理应用电路运放（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种非常重要的电子器件，广泛应用于电子电路设计中。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，可以在各种电子设备中实现信号放大、滤波、比较、积分等功能。
本文将详细介绍运放的原理和应用电路。
一、运放的基本原理1.1运放的结构运放通常由差动放大器和输出放大器组成。
其中差动放大器用于将输入信号转换为差分电压，而输出放大器则将差分电压放大并输出。
1.2运放的输入输出特性运放的输入特性包括输入偏置电流、输入偏置电压、共模抑制比等。
其中输入偏置电流指的是差动输入端的电流，输入偏置电压指的是差动输入端的电压。
共模抑制比指的是当差模输入信号发生变化时，运放输出信号的变化电压与共模输入信号变化电压之比。
1.3运放的增益特性运放的增益特性包括电压增益和带宽增益积。
电压增益指的是运放的输出电压与输入电压之比，带宽增益积指的是运放的增益与带宽的乘积。
二、运放的应用电路2.1运算放大器运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是最常见的运放应用电路之一、它通常由一个差动放大器和一个输出放大器组成。
运算放大器广泛应用于电压跟随器、反馈放大器、积分器等电路中。
2.2电压跟随器电压跟随器（Voltage Follower）是一种基本的运放应用电路。
它的输入和输出电压之间没有放大倍数，但输出电压完全跟随输入电压。
电压跟随器的作用是提供电流放大和电压驱动能力，常用于电压缓冲和两个电路级之间的接口。
2.3反馈放大器反馈放大器是运放常见的应用之一，广泛用于电子设备中。
它通过将一部分输出信号反馈到输入端，从而提高整体的增益稳定性、抑制非线性失真等。
常见的反馈电路包括电压反馈、电流反馈和功率反馈等。
2.4积分器积分器是一种将输入信号连续积分的电路。
它通过将输入信号与电容器相接，使得输入信号在电容器上产生积分的效果。
什么是运放它在电子电路中的作用是什么
什么是运放它在电子电路中的作用是什么运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种高增益、直流耦合的电压放大器，它在电子电路中起着至关重要的作用。
运放具有多种功能，包括信号放大、滤波、电压比较、积分与微分等，并且广泛应用于模拟电路和数字电路中。
一、运放的工作原理运放通常由多个晶体管和电阻器组成，其基本结构包括一个差动输入级和一个级联至输出级的单级增益放大器。
差动输入级用来接收输入信号，而输出级则用于放大并输出经过放大的信号。
运放的输出电压与差模输入电压的差异成正比，通过反馈电路可以调整输出电压的增益。
二、运放的作用1. 信号放大作为一种高增益的放大器，运放主要用于增大输入信号的幅度。
通过调节运放的电源电压和使用合适的电阻值，可以将小信号放大为更大的信号，以便后续的处理和分析。
2. 滤波运放与频率选择器以及电容和电感等元件的结合，可以实现信号的滤波功能。
通过调节运放和外部电路的参数，可以选择性地通过某个频率范围内的信号，而将其他频率范围内的信号滤除或衰减。
3. 电压比较运放的一个重要应用是进行电压比较。
通过将要比较的电压接入运放的非反馈端口，将一个参考电压接入反馈端口，可以通过观察输出端口的电平变化来判断输入电压和参考电压的大小关系。
4. 积分和微分通过将电容和电阻等元件接入运放的反馈回路，可以实现电压的积分和微分运算。
在控制系统和信号处理等领域中，积分和微分运算具有非常重要的意义。
5. 信号整形和驱动运放可以将输入信号整形成所需的波形，例如方波、正弦波等。
同时，运放还可以驱动负载，输出较大的电流和电压，以满足实际应用需求。
总之，运放在电子电路中具有多种作用，包括信号放大、滤波、电压比较、积分与微分、信号整形和驱动等。
通过合理地设计和使用运放，可以实现电路信号处理的各种功能，为电子设备的性能提升和系统优化提供了极大的便利。
运放应用电路
运放应用电路
运放是一种重要的电子元件，其应用广泛，被广泛应用于模拟电路中。
运放基本上是一个差分放大器，它能将信号放大，瞬间响应电压变化并产生输出信号，非常适用于需要高增益的应用。
在许多现代电路中，运放是一个核心组件，负责实现各种信号处理功能和建立各种电路系统。
运放电路被广泛应用于滤波器，振荡器，比较器，放大器和功率放大器等应用中。
在滤波器应用中，运放可以用来将特定频率范围内的信号放大或压缩，以实现滤波效果。
在振荡器应用中，运放可以实现正弦波、方波和锯齿波的产生。
在比较器应用中，运放可以将两个信号进行比较，以确定其大小或相等性。
在放大器应用中，运放可以将信号的幅度进行放大，以实现信号的传输。
在功率放大器应用中，运放可以将小信号转换为大信号，以实现功率放大。
运放应用电路具有广泛的用途，提供了一种高性能和低成本的方式来实现各种电路设计和功能。
同时，运放电路也是现代电子工程师必备的知识点之一。
无论您是从事模拟电路设计、数字电路设计还是嵌入式系统设计方面的工作，掌握运放应用电路都将为您提供重要的帮助。
电子系统设计与实践第二讲运放及其应用.
( U
如令R2=R3,R4=R5=R6=R7，则得：
Uo 2R2 Ad 1 U 2 U1 R1
故改变R1，即改变放大器增益Ad
设计要点: A1和A2级可设计成高增益，而不致引起较大 的直流失调。 输出级A3尽量用小电阻，以便减少直流失调 （Ib引起的） R4－R7阻值要尽可能相等 A1和A2要选同一芯片上双运放，这样可利用 电路的对称性减少温漂引起的影响。
（２）集成运放INA128介绍
内部结构图
２．可编程增益放大器 （1）、用数控电位器实现可编程增益放大器
2 R2 UO (1 )(U 1 U 2) Rw
数控电位器X9312技术参数:
Vcc=5V,
R=50kΩ
Ic=1mA
电位器可调级数:100级, 阻值存贮 按键式3线控制 /CS /INC U/ /D 阻值
3.输入失调电压Uio 由于集成运放的输入级电路参数不可能完全 对称，所以当输入电压为零时，输出电压UO并不一 定为零。为使得集成运放的输出端电压为零，需在 输入端额外增加一个补偿电压，将该补偿电压定义 为输入失调电压,即有：
Uo Uio GAIN
输入失调电压是加在两输入端之间，使输出为 零所需要的电压。输入失调电压与外电路无关，由 运放自身性能所决定。
运放主要生产商：
四、集成运放的使用要点
+ -
A
10K R 1、电源供电方式 -15V Rw + 10uF 注意单、双电源，极限供电电压。 GND 2、集成运放的调零问题 由于集成运放的输入失调电压和输入失调电流的影响， 当运算电路输入信号为零时，输出往往不等于零。
运放的原理和应用
运放的原理和应用1. 什么是运放运放（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种电路元件，是基本的模拟电子电路中的重要器件，广泛应用于各个领域中。
运放具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，可以对电压、电流和功率等信号进行放大、滤波、求和、积分等处理。
2. 运放的原理运放可以看作是差分放大器、共尺寸器、输出级放大器和偏移电源构成的模块化集成电路。
其核心原理是通过高增益差分放大器将输入信号放大，再通过后级输出级放大器将放大后的信号输出。
3. 运放的基本参数运放的性能能力可以通过以下几个基本参数来描述：•增益（Gain）：运放的放大倍数，一般可以分为直流增益和交流增益。
•输入阻抗（Input Impedance）：运放对输入信号的阻碍程度。
•输出阻抗（Output Impedance）：运放输出信号时对外部电路的阻碍程度。
•带宽（Bandwidth）：运放能够有效放大信号的频率范围。
•输入偏置电流（Input Bias Current）：运放输入端的偏置电流大小。
4. 运放的应用领域运放作为一种重要的电路元件，被广泛应用于各个领域中。
下面列举了运放在不同领域中的一些典型应用：4.1 模拟电路中的应用•放大电路：运放可以作为信号放大器，将微弱的信号放大到合适的电平，以便后续电路进行处理。
•滤波电路：运放可以用于设计各种滤波器电路，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
•信号调理电路：运放可以用于放大、求和、积分、微分等处理信号的电路中。
•抑制噪声电路：运放可以用于设计噪声抑制电路，提高信号与噪声的比值，以获取清晰的信号。
4.2 仪器测量中的应用•运算放大器作为传感器信号放大器，将微弱的传感器信号放大到能够被测量设备读取的电平。
•通过运算放大器将传感器信号参与运算，实现对测量值的处理、滤波等。
•运放可以用于设计放大、求和、积分等信号处理电路，用于提高测量仪器的性能。
电路基础原理理想运放的性质与应用
电路基础原理理想运放的性质与应用电路中的理想运放（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一类广泛应用于电子电路中的电子器件。
它具有许多独特的性质和应用，为我们提供了极大的便利和创造空间。
首先，理想运放具有无限大的输入阻抗和无限小的输出阻抗，这使得它能够在不同电路之间起到很好的耦合作用，实现信号的放大和处理。
因此，它在信号放大电路中得到了广泛的应用。
其次，理想运放具有无限大的增益和无限的带宽。
这使得它能够对信号进行高增益放大，并且能够处理高频信号，保持信号的完整性和忠实性。
这使它在音频放大器、电路滤波器等应用中发挥了重要作用。
此外，理想运放还具有极低的失调电压和失调电流。
这使得它能够准确地处理微弱的信号，保持信号的高度精确性和准确性。
因此，在测量和传感器电路中，理想运放常常用于信号放大和误差校正。
在实际应用中，理想运放可以通过负反馈电路的方式来发挥其优良的性质。
负反馈是一种常见的电路设计技术，通过将输出信号的一部分与输入信号进行比较，并将差异信号返回到输入端，以实现对电路性能的控制和优化。
一个典型的应用例子是运放比较器。
在比较器电路中，理想运放通过对输入信号的比较，实现了高精度的电压比较和开关操作。
这使得它在模拟电路与数字电路的接口中得到广泛的应用，如模拟-数字转换器、自动控制系统等。
此外，理想运放还可以通过电阻、电容等被动元件的组合来实现各种基本的运算功能，如加法、减法、乘法、除法等。
因此，它在模拟计算、滤波器设计和信号处理等领域都有广泛的应用。
总的来说，电路基础原理理想运放是一种功能强大、性能优良的电子器件。
它的独特性质和广泛应用使得我们能够更加灵活地设计和实现各种电路功能，为电子技术的发展和应用带来了无限的可能性。
所以，我们应该深入了解和熟悉理想运放的特性和应用，为我们的电子设计提供更多的选择和创新。
运算放大器原理及应用
集成运算放大器将电路的元器件和连线制作在同一硅片上，制成了集成电路。
随着集成电路制造工艺的日益完善，目前已能将数以千万计的元器件集成在一片面积只有几十平方毫米的硅片上。
按照集成度（每一片硅片中所含元器件数）的高低，将集成电路分为小规模集成电路(简称SSI) ，中规模集成电路(简称MSI), 大规模集成电路(简称LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。
运算放大器实质上是高增益的直接耦合放大电路，集成运算放大器是集成电路的一种，简称集成运放，它常用于各种模拟信号的运算，例如比例运算、微分运算、积分运算等，由于它的高性能、低价位，在模拟信号处理和发生电路中几乎完全取代了分立元件放大电路。
集成运放的应用是重点要掌握的内容，此外，本章也介绍集成运放的主要技术指标，性能特点与选择方法。
一、集成运算放大器简介1. 集成运放的结构与符号1. 结构集成运放一般由4部分组成，结构如图1所示。
图1 集成运放结构方框图其中：输入级常用双端输入的差动放大电路组成，一般要求输入电阻高，差摸放大倍数大，抑制共模信号的能力强，静态电流小，输入级的好坏直接影响运放的输入电阻、共模抑制比等参数。
中间级是一个高放大倍数的放大器，常用多级共发射极放大电路组成，该级的放大倍数可达数千乃数万倍。
输出级具有输出电压线性范围宽、输出电阻小的特点，常用互补对称输出电路。
偏置电路向各级提供静态工作点，一般采用电流源电路组成。
2. 特点：142○1 硅片上不能制作大容量电容，所以集成运放均采用直接耦合方式。
○2 运放中大量采用差动放大电路和恒流源电路，这些电路可以抑制漂移和稳定工作点。
○3 电路设计过程中注重电路的性能，而不在乎元件的多一个和少一个 ○4 用有源元件代替大阻值的电阻 ○5 常用符合复合晶体管代替单个晶体管，以使运放性能最好 3. 集成运放的符号从运放的结构可知，运放具有两个输入端v P 和v N 和一个输出端v O ，这两个输入端一个称为同相端，另一个称为反相端，这里同相和反相只是输入电压和输出电压之间的关系，若输入正电压从同相端输入，则输出端输出正的输出电压，若输入正电压从反相端输入，则输出端输出负的输出电压。
收藏！运放的基本应用讲解。
收藏！运放的基本应用讲解。
1、同相放大器运放的同相放大器形式，它的输出信号与输入信号的相位相同，即：同一时刻的极性是相同的。
同相放大器的电路形式，如下图所示：运放的同相放大器形式同相放大器的增益，由Rf和Rs决定，并且总是大于1。
增益K计算公式如下：K = 1 Rf / Rs同相放大器，施加的反馈方式是电压串联负反馈，这种负反馈具有增大输入电阻、降低输出电阻的作用。
然而，反馈深度又决定了输入电阻、输出电阻的改变程度。
当Rs的阻值接近无穷大时，同相放大器的增益无限接近1，此时的效果等效为电压跟随器，此时把Rf减小到0，性能基本不变，此时，电压跟随器的电路形式如下图所示：运放的电压跟随器形式电压跟随器，通常用在高阻抗电路与低阻抗负载之间的匹配，起到缓冲/隔离的作用。
由于电压跟随器，有很深的负反馈，获得的缓冲/隔离作用远胜于单个分立元件组成的电压跟随器。
2、反相放大器运放的反相放大器形式，它的输出信号与输入信号的相位相反，即：同一时刻的极性是相反的。
反相放大器的电路形式，如下图所示：运放的反相放大器形式反相放大器的增益，由Rf和Rs决定，增益可以小于1、等于1、大于1。
增益K计算公式如下：K = - Rf / Rs式中的‘负号’表示输出极性与输入极性相反。
反相放大器，施加的反馈方式是电压并联负反馈，这种负反馈，能减小输入和输出电阻的作用。
然而，反馈深度又决定了输入电阻、输出电阻的改变程度。
由于负反馈的作用，运放的反相输入端成为交流电位与地相等的虚地。
利用这个虚地，反相放大器可以成为多个输入信号叠加的加法器。
运放的加法器形式，如下图所示：运放的加法器形式加法器的输出信号Ao ≈ - Rf · （1/R1·V1 1/R2·V2 ... 1/Rn·Vn）可见，输出信号是各个输入信号按比例叠加的结果，电阻R1至Rn可以分别控制各个输入信号的混合比例。
加法器在多路信号的混合上有着很多的应用。
运放应用电路及分析
运放应用电路及分析运放（Operational Amplifier，OP-AMP）是一种高增益直流耦合电子功率放大器，它经常被用作信号处理、电压放大、滤波和计算等应用中。
运放有两个输入端，一个输出端，而且具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
由于运放具有很多优秀的性能，因此在电子电路中有着广泛的应用。
运放的应用电路非常多样化，常见的有放大器电路、滤波器电路、积分器和微分器电路、比较器电路等。
以下将就几种常见的运放应用电路进行详细分析。
首先是放大器电路。
运放最常见的用途就是作为放大器来放大信号。
放大器电路有很多种类型，包括反相放大器、非反相放大器、仪表放大器、电压跟随器等。
其中，反相放大器是最基本的放大器电路之一。
它根据反相输入端的电压和反馈电阻的比例来放大输入信号。
非反相放大器则是根据非反相输入端的电压和反馈电阻的比例来放大输入信号。
放大器电路可以用于音频放大、振荡器、电压跟随等领域。
其次是滤波器电路。
运放还可以被用于设计各种类型的滤波器电路，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
滤波器电路在信号处理和通信系统中起着非常重要的作用，可以帮助筛选出特定频率范围的信号。
利用运放的高增益和频率特性，可以轻松地设计出各种滤波器电路。
另外一种常见的应用是积分器和微分器电路。
积分器可以将输入信号的幅度进行积分，而微分器可以将输入信号的幅度进行微分。
这两种电路在信号处理和控制系统中有着广泛的应用，比如在控制系统中用作控制器，或者在通信系统中用于信号处理。
还有一种常见的应用就是比较器电路。
比较器电路可以将两个输入信号进行比较，然后输出一个对应的逻辑电平。
这种电路在数字系统中经常被用来进行信号的比较和判决，例如在ADC、DAC中的应用等。
总的来说，运放在电子电路中有着非常广泛的应用。
它不仅可以用作信号放大和滤波，还可以用于信号处理、信号调理、模拟计算等各种场合。
通过合理的设计和应用，运放可以起到非常重要的作用。
电子电路的运放应用
电子电路的运放应用电子电路是现代科技中的重要组成部分，而运算放大器（Operational Amplifiers，简称运放）则是电子电路中应用广泛的关键元件之一。
运放通过放大电压或电流信号的功能，使得电子设备能够实现各种不同的应用。
本文将就电子电路中运放的应用进行探讨。
一、运放的基本原理运放是一种高增益的电子放大器，可以通过调节输入信号和反馈电路的组合方式，实现不同的工作模式和应用。
基本的运放电路包括输入端、输出端和电源端，内部由多个晶体管及电阻、电容等元器件组成。
运放的工作原理是利用负反馈机制，将部分输出信号经过反馈回到输入端，通过调节反馈电路的方式来控制放大器的增益和特性。
运放具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点，使得它可以在各种不同的电路中应用广泛。
二、运放在放大器中的应用运放的一个主要应用是作为放大器，可以放大不同类型的信号，包括电压、电流和功率信号等。
根据不同的输入输出电路组合方式，运放可以实现各种放大器的功能。
1. 基本放大器一般情况下，运放作为基本放大器的应用是最为常见的。
通过正确选择反馈电路和电阻的数值，可以实现不同的放大倍数和频率响应。
2. 差分放大器差分放大器是一种基于运放的放大器电路，其主要作用是对输入信号进行放大和抑制噪声。
差分放大器可以通过运放的差模输入和差模输出来实现对差分信号（两个输入信号之差）的放大。
3. 仪器放大器仪器放大器是一种特殊类型的放大器，其具有高共模抑制比和低噪声等优点。
它通常被用于测量、测试和传感器等应用领域，可以提高信号的质量和可靠性。
三、运放在滤波器中的应用滤波器是电子电路中的常见模块，用于从信号中选择性地提取特定频率成分。
运放在滤波器中的应用包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
1. 低通滤波器低通滤波器常用于滤除高频噪声或限制信号频率范围。
运放可以与电容和电阻等元件组成低通滤波器电路，以实现对特定频率以下信号的放大和传输。
电路中的运放原理与应用探究
电路中的运放原理与应用探究运放，全称为运算放大器（Operational Amplifier），是一种重要的电子元件，在电路设计和应用中具有广泛的用途。
本文将探究电路中的运放原理及其应用。
一、运放的基本原理运放是一种高增益、差分输入和单端输出的放大器。
它通常由一个差分放大器和一个差动放大器组成。
差分放大器负责放大输入信号的差分部分，差动放大器则将差分信号转换为单端输出信号。
运放通过调节差分放大器的放大倍数和差动放大器的增益，实现了对输入信号的放大和输出信号的控制。
二、运放的基本参数在研究运放的应用之前，我们先来了解一些运放的基本参数。
常见的运放参数包括增益、带宽、输入电阻、输出电阻等。
运放的增益是指输出信号与输入信号之比，常用单位是分贝（dB）。
带宽则是运放可以正常工作的频率范围，输入电阻和输出电阻则表示运放对外部电路的负载能力。
三、运放的应用1. 运算放大器的基本运算电路运放可以实现三种基本运算电路：放大、求和和差分。
放大电路利用运放的高增益特性，能够将微弱的信号放大到较大的幅值。
求和电路可以将多个输入信号进行加权求和，用于信号混合和加权处理。
差分电路则可以实现信号的差分放大，常用于微分运算和测量。
2. 运放的反相放大电路反相放大电路是运放最常见的应用之一。
它通过将输入信号与反相输入端相连，将输出端与反相输入端相连，实现了对输入信号的放大。
反相放大电路具有输入电阻高、输出电阻低等特点，常用于放大信号和改变信号相位。
3. 运放的比较器电路比较器电路利用运放的高增益特性和开关功能，可以将输入信号与参考电压进行比较，并得到二进制的输出结果。
比较器电路常用于电压比较、开关控制和数字信号处理等领域。
4. 运放的滤波电路滤波电路利用运放的带宽和频率特性，对输入信号进行滤波处理。
根据电路的不同连接方式，可以实现低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波等功能。
滤波电路常用于音频处理、通信系统和仪器仪表等领域。
5. 运放的PID控制器PID控制器（比例-积分-微分控制器）是一种常见的控制电路，其中的积分环节和微分环节可以用运放来实现。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7.共模抑制比CMRR
共模抑制比定义为当运放工作于线性区时，运放差 模增益与共模增益的比值。CMRR是衡量输入级差放对称 程度及表征集成运放抑制共模干扰信号能力的参数。一 般运放的共模抑制比在70～130dB之间。
Avd CMRR 20 lg Avc
8.电源电压+VCC/-VEE
集成运放必须外接电源才能工作，电源电压的大小 决定了最大输出电压的大小。集成运放有两种供电方式： 单电源供电和对称双电源供电。单电源一般为5--32V； 双电源一般为±3V--±18V。
6.输入偏置电流IIB
输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其 两输入端的偏置电流的平均值.即
1 I IB ( I b I b ) ,一般来说，I b I b 2
Ib+ R1
此时：U i Ib R1 Ib R2 2I IB ( R1 R2 ) 故由于输入偏置电流IIB的存在，
运放及其应用
G.音频功率放大器：AD547T, LM1875T，TPA0211
H.视频放大器：AD8051，OPA3693
I.射频放大器：AD8353，THS4271 J.对数放大器：LOG101 K.特殊放大器：XTR112(热电阻传感器用） RCV420(4-20mA接收）
运放及其应用
二.集成运放的主要技术指标
13.差模输入阻抗
运放工作在线性区时，两输入端的电压变化量与对应的 输入端电流变化量的比值。差模输入阻抗包括输入电阻和输 入电容，在低频时仅指输入电阻。双极型晶体管做输入级的 运放的输入电阻不大于10兆欧；场效应管做输入级的运放的 输入电阻一般大于1000兆欧。放大器输入阻抗大，则对前级 影向小。
14.输出阻抗
集成运放有很多技术指标,但可以归纳成四大类:
速度类:如GBW, SR
精度: VIO, IIB
增益和噪声抑制能力: CMRR, GAIN 电源: VCC, IQ
运放及其应用
1.单位增益带宽GBW (增益带宽积)
单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为0dB （1倍）条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到 运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增 益下降 3db（或是相当于运放输入信号的0.707 倍）时所对应的信号频率。
R2 R2 U 3 1 U 2 Uic U 1 R1 R1
R3 R3 U 4 1 U 2 U 1 Uic R1 R1
如需输出不含共模分量，输出级须完全对称，则 要求：R4//R6=R7//R5
R6 R6( R1 R2 R3)(U 2 U1) UO (U 4 U 3) R4 R1 R4
11.最大共模输入电压UIcmax
当运放工作于线性区时，在运放的共模抑制比特性显著 变坏时的共模输入电压。一般定义为当共模抑制比下降6dB 时所对应的共模输入电压作为最大共模输入电压。 输入电压：（V-）+5 to （V+）-5
12.输出电流
运放的输出电流反映了运放带负载的能力。常见运放的 输出电流为几十毫安，如LM358, Io+ = 20mA, Io- = 30mA
4.温漂电压：Uio/℃
单位温度变化所引起的输入失调电压。 如：LM324,它的温漂为 ±1µV/℃。
5.输入失调电流IIO
输入失调电流定义为当运放的输出直流电压 为零时，其两输入端偏置电流的差值。运放对称 性越好，输入失调电流越小。输入失调电流对于 小信号精密放大或是直流放大有重要影响，特别 是运放外部采用较大的电阻（例如10k或更大 时），输入失调电流对精度的影响可能超过输入 失调电压对精度的影响。输入失调电流越小，直 流放大时中间零点偏移越小，越容易处理。所以 对于精密运放是一个极为重要的指标。
运放主要生产商：
四、集成运放的使用要点
+ -
A
10K R 1、电源供电方式 -15V Rw + 10uF 注意单、双电源，极限供电电压。 GND 2、集成运放的调零问题 由于集成运放的输入失调电压和输入失调电流的影响， 当运算电路输入信号为零时，输出往往不等于零。
输出阻抗定义为，运放工作在线性区时，在运放的输出 端加信号电压，这个电压变化量与对应的电流变化量的比值。 在低频时仅指运放的输出电阻。输出阻抗小，意味着运放带 负载能力强。
三. 典型运放介绍
1.普通运放
注意：输出 最大电压与 运放供电电 压、负载电 阻、工作频 率有关！
常用运放一览表
运放 LM324 LM358 TL064 NE5532 NE5534 OP07 INA128 PGA204 ICL7650 GBW 1.2MHz 1 MHz 1 MHz 10 MHz 0.6 MHz 1.3 MHz 1 MHz 2 MHz SR 0.5V/Μs 0.1V/μ S 3.5V/μ S 9V/μ S 0.17V/μ S 4V/μ S 0.7V/μ S 2.5V/μ S CMRR 70dB 80dB 86dB 100 dB 110 dB 120 dB 120 dB 130 dB Uio(失调) Ii （ 偏 IQ(静) 置） 2mV 45nA 0.7mA 3mV 200nA 0.7mA 3mV 0.4nA 1mA 0.5 mV 200 nA 2.5 mA 85µV 50µV 50µV 5µV 2 nA 5 nA 2 nA 0.5pA 1 mA 0.75mA 5.2 mA 3.5 mA Vcc 32V 32V ±18 V 36 V ±18 V ±18 V ±18 V ±18 V
GBW = Avd • fH
Avd为中频开环差模增益 fH为上限截止频率(-3dB)
运放及其应用
举例说明：
从技术手册上查询可知，TL064的ＧＢＷ＝１ＭＨＺ，
因此如用TL064设计一个放大器，放大器的增益为：
１００dＢ时，则 FH
GBW 1MHZ 10 HZ GAIN 105
GBW 1MHZ ２０dＢ时，则 FH 100kHZ GAIN 10
3.输入失调电压Uio 由于集成运放的输入级电路参数不可能完全 对称，所以当输入电压为零时，输出电压UO并不一 定为零。为使得集成运放的输出端电压为零，需在 输入端额外增加一个补偿电压，将该补偿电压定义 为输入失调电压,即有：
Uo Uio GAIN
输入失调电压是加在两输入端之间，使输出为 零所需要的电压。输入失调电压与外电路无关，由 运放自身性能所决定。
（２）集成运放INA128介绍
内部结构图
２．可编程增益放大器 （1）、用数控电位器实现可编程增益放大器
2 R2 UO (1 )(U1 U 2) Rw
数控电位器X9312技术参数:
Vcc=5V,
R=50kΩ
Ic=1mA
电位器可调级数:100级, 阻值存贮 按键式3线控制 /CS /INC U/ /D 阻值
U i Ib- R2
图1-2 集成运放的输入偏置电流
当R1≠R2时，将产生较大的输入和输出误差电压。 例如：LM324运放的IIB=20nA，若取R1=10kΩ，R2=9kΩ， 放大器闭环增益Gain=100。 则 20 109 Ui = 1103V 10 106V 10V Uo 10V 100 1mV 2
举例说明: 对于TL064来说，其SR=3.5V/µs,因此当输入信 号频率f=100 kΗz时，其最大不失真输出电压 :
Uom
SR 2 f max
3.5 106 5.573V 3 2 100 10
通用运放的 SR 一般为1-10V/µs,而高速运放可达 1000V/µs. 如LM324:它的SR=0.5V/µs,如把它接成电压跟随器， 当输入信号频率f=100 kΗz、幅度超过0.8V时， 则它的输出会出现失真。
1 1VCC+ Va Vb R1 P 1VCCip1 if R3 2 3 1VCC+ 4
HCN300
K1
K2
6 5 ip2
2VCC+
2VCC+ VO=K3(R2/R1)Vi
R2
2VCC-
设:
I P1 K 2 U1 Uo I P 2 R 2 K 2 I F R 2 K 2 R2 R2 K1 K1 R1 R2 R2 U1 Uo K 3 U1 = R1 R1 这里K3=1，由手册给定。而IF=1nA~20mA。经实测 全量程内（0~2.5V）线性度在0.2%内。
电子系统设计与实践
第二讲 运放及其应用
运放及其应用
一.运放分类
集成运放按功能分：
如LM358,LM324，NE5532A,TL064
A.通用运放:
B.斩波放大器: OP177, AD8551
C.差分放大器：AD8137 D.仪器放大器：INA128 E.隔离放大器：AD215, ISO121 F.增益可变或可编程放大器： PGA102, PGA207
如令R2=R3,R4=R5=R6=R7，则得：
Uo 2R2 Ad 1 U 2 U1 R1
故改变R1，即改变放大器增益Ad
设计要点: A1和A2级可设计成高增益，而不致引起较大 的直流失调。 输出级A3尽量用小电阻，以便减少直流失调 （Ib引起的） R4－R7阻值要尽可能相等 A1和A2要选同一芯片上双运放，这样可利用 电路的对称性减少温漂引起的影响。
4．集成运放的保护问题
集成运放的安全保护有三个方面：电源保护、输入保护
和输出保护。
V+ D1 A
+ -
+ Vi -
A
Vo
β
+ R Vo
+ -
D2
GND
V-