精心收集：单电源供电时的运算放大器应用大全
单电源运放应用图集
运算放大器的基本应用放大电路有两个基本类型：同相放大器和反相放大器。
他们的交流耦合版本如图三所示。
对于交流电路，反向的意思是相角被移动180度。
这种电路采用了耦合电容——Cin 。
Cin被用来阻止电路产生直流放大，这样电路就只会对交流产生放大作用。
如果在直流电路中，Cin被省略，那么就必须对直流放大进行计算。
在高频电路中，不要违反运放的带宽限制，这是非常重要的。
实际应用中，一级放大电路的增益通常是100倍(40dB)，再高的放大倍数将引起电路的振荡，除非在布板的时候就非常注意。
如果要得到一个放大倍数比较的大放大器，用两个等增益的运放或者多个等增益运放比用一个运放的效果要好的多。
图三2.2 衰减传统的用运算放大器组成的反相衰减器如图四所示。
图四在电路中R2要小于R1。
这种方法是不被推荐的，因为很多运放是不适宜工作在放大倍数小于1倍的情况下。
正确的方法是用图五的电路。
图五在表一中的一套规格化的R3 的阻值可以用作产生不同等级的衰减。
对于表中没有的阻值，可以用以下的公式计算R3＝(Vo/Vin)/(2-2(Vo/Vin))如果表中有值，按以下方法处理：为Rf和Rin在1K到100K之间选择一个值，该值作为基础值。
将Rin 除以二得到RinA 和RinB。
将基础值分别乘以1 或者2 就得到了Rf、Rin1 和Rin2，如图五中所示。
在表中给R3 选择一个合适的比例因子，然后将他乘以基础值。
比如，如果Rf是20K，RinA和RinB都是10K，那么用12.1K的电阻就可以得到－3dB的衰减。
表一图六中同相的衰减器可以用作电压衰减和同相缓冲器使用。
图六2．3 加法器图七是一个反相加法器，他是一个基本的音频混合器。
但是该电路的很少用于真正的音频混合器。
因为这会逼近运放的工作极限，实际上我们推荐用提高电源电压的办法来提高动态范围。
同相加法器是可以实现的，但是是不被推荐的。
因为信号源的阻抗将会影响电路的增益。
图七2．4 减法器就像加法器一样，图八是一个减法器。
单电源运放运算放大器图
单电源运放图集前言前段时间去福州出差，看到TI的《A Single-Supply Op-Amp Circuit Collection》这篇文章，觉得不错，就把它翻译了过来，希望能对大家有点用处。
这篇文章没有介绍过多的理论知识，想要深究的话还得找其他的文章，比如象这里提到过的《Op Amps for Everyone》。
我的E文不好，在这里要感谢《金山词霸》。
^_^水平有限（不是客气，呵呵），如果你发现什么问题请一定指出，先谢谢大家了。
E－mail：wz_carbon@王桢10月29日介绍我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集，但是他们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V om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V om之内。
单电源运放电路
单电源运放电路
单电源运放电路是一种常见的电路设计，常用于需要单电源供电的应用中。
与双电源运放电路相比，单电源运放电路只需一种电源电压，更加简单且经济。
本文将介绍单电源运放电路的基本原理和常见应用。
单电源运放电路的基本原理是通过一个供电电源，将运放的非反相输入端接地，反相输入端通过电阻和电容网络与电源相连，从而实现幅值放大和信号的运算。
在单电源运放电路中，由于电源电压范围的限制，输出信号的幅值可能受到一定的限制。
单电源运放电路的常见应用包括放大电路、滤波电路、积分电路和微分电路等。
在放大电路中，单电源运放电路可以将输入信号放大到更高的幅值，以满足特定应用的要求。
滤波电路利用单电源运放电路的特性，可以消除输入信号中的高频干扰，实现信号的滤波效果。
积分电路和微分电路则利用单电源运放电路对输入信号进行积分和微分运算，广泛应用于信号处理和控制系统中。
为了实现更好的性能，单电源运放电路通常需要采取一些措施来解决电源电压范围限制带来的问题。
例如，可以通过添加偏置电路来保证输出信号的偏置电压正确，以避免信号失真。
此外，还可以采用电源电压稳压器来提供稳定的电源电压，以保证电路的正常工作。
总之，单电源运放电路是一种简单且经济的电路设计，常用于单电源供电的应用中。
通过合理的设计和措施，可以实现信号的放大、滤波、积分和微分等功能，满足不同应用的要求。
运算放大器的用法
运算放大器的用法运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种重要的电子器件，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，使得它在电子设计中扮演着重要的角色。
下面将介绍一些运算放大器的常见用法。
1. 比较器：运算放大器可以用作比较器，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。
这种应用常见于电压比较、开关控制等场景。
2. 放大器：运算放大器最常见的用途是作为信号放大器。
通过调整反馈电阻和输入电阻的比例，可以实现不同的放大倍数。
这种应用广泛用于音频放大、传感器信号处理等领域。
3. 滤波器：运算放大器可以与电容和电感等元件组成滤波电路，实现对特定频率范围内信号的增强或抑制。
这种应用常见于音频滤波、通信系统中的滤波等场景。
4. 仪表放大器：运算放大器可以通过调整反馈网络来实现对输入信号进行精确测量和调节。
这种应用常见于仪器仪表、传感器信号调理等领域。
5. 电压跟随器：运算放大器可以实现输入电压与输出电压一致的功能，即输入电压变化时，输出电压也相应变化。
这种应用常见于自动控制系统、反馈控制等场景。
6. 信号发生器：通过在运算放大器的反馈回路中引入RC网络，可以实现正弦波、方波等不同形式的信号发生。
这种应用常见于测试仪器、音频设备等领域。
总之，运算放大器作为一种重要的电子元件，在各个领域都有广泛的应用。
它的高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点使得它成为了电子设计中不可或缺的工具。
无论是在信号处理、控制系统还是仪表测量等方面，运算放大器都发挥着重要作用，为我们提供了更加精确和稳定的电子系统。
单电源供电的交流放大运放电路
运放作为模拟电路的主要器件之一，在供电方式上有单电源和双电源两种，而选择何种供电方式,是初学者的困惑之处，本人也因此做了详细的实验，在此对这个问题作一些总结。
首先，运放分为单电源运放和双电源运放,在运放的datasheet上，如果电源电压写的是（＋3V—＋30V)/(±1。
5V-±15V）如324，则这个运放就是单电源运放，既能够单电源供电,也能够双电源供电；如果电源电压是（±1.5V-±15V)如741，则这个运放就是双电源运放，仅能采用双电源供电.但是，在实际应用中，这两种运放都能采用单电源、双电源的供电模式。
具体使用方式如下：1：在放大直流信号时,如果采用双电源运放，则最好选择正负双电源供电,否则输入信号幅度较小时，可能无法正常工作；如果采用单电源运放，则单电源供电或双电源供电都可以正常工作;2：在放大交流信号时,无论是单电源运放还是双电源运放,采用正负双电源供电都可以正常工作；3：在放大交流信号时，无论是单电源运放还是双电源运放，简单的采用单电源供电都无法正常工作，对于单电源运放，表现为无法对信号的负半周放大,而双电源运放无法正常工作。
要采用单电源，就需要所谓的“偏置”。
而偏置的结果是把供电所采用的单电源相对的变成“双电源”。
具体电路如图：首先,采用耦合电容将运放电路和其他电路直流隔离，防止各部分直流电位的相互影响。
然后在输入点上加上Vcc/2的直流电压，分析一下各点的电位，Vcc是Vcc,in是Vcc/2,－Vcc是GND，然后把各点的电位减去Vcc/2，便成了Vcc是Vcc/2，in是0，－Vcc是－Vcc/2,相当于是“双电源”!！在正式的双电源供电中，输入端的电位相对于输入信号电压是0，动态电压是Vcc是＋Vcc,in是0＋Vin,－Vcc是-VCC,而偏置后的单电源供电是Vcc是＋Vcc,in是Vcc/2+Vin，－Vcc 是GND,相当于Vcc是Vcc/2，in是0+Vin，－Vcc是－Vcc/2，与双电源供电相同，只是电压范围只有双电源的一半，输出电压幅度相应会比较小。
运算放大器的应用
运算放大器的应用1. 什么是运算放大器运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种集成电路，具有高增益、输入阻抗大、输出阻抗小的特点。
它是现代电子电路设计中最重要的模拟集成电路之一，广泛应用于各种电子设备和系统中。
运算放大器通常由差分级、电压放大级和输出级组成。
其输入具有正、负两个端口，输出为单端口，并提供了电源引脚。
它能够对输入信号进行放大、滤波、求和、积分、微分等运算，因此被称为运算放大器。
2. 运算放大器的基本原理运算放大器的基本原理是根据反馈原理进行不同运算。
在运算放大器的标准运算模式中，通常将负反馈应用于放大电路中，以提高放大器的稳定性和线性度。
运算放大器的负反馈电路将一部分输出信号通过反馈电阻或电容返回到放大器的输入端，从而减小放大器的增益。
根据反馈电路的选择和连接方式，运算放大器可以实现不同的功能，如比例放大、求和、积分、微分、滤波等。
3. 运算放大器的应用领域3.1 比例放大电路运算放大器广泛应用于比例放大电路中，可以将输入信号的幅值放大到所需的范围。
比例放大电路常用于测量、控制和通信系统中，如传感器信号放大、功率放大、电压放大等。
3.2 求和电路运算放大器可用于实现多个输入信号的求和功能。
通过将多个输入信号连接到运算放大器的反馈电阻上，可以将多个信号进行加和，得到它们的总和。
求和电路常用于音频混音、数据采集、测量等领域。
3.3 积分与微分电路运算放大器也可以实现信号的积分和微分。
通过将电容连接到运算放大器的输入端和反馈电容上，可以实现对信号的积分或微分运算。
积分与微分电路常用于信号处理、滤波、模拟计算等应用中。
3.4 滤波电路运算放大器可用于设计各种滤波电路，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
滤波电路常用于信号处理、音频处理、功率放大等领域，可以对信号的频谱进行调整和改善。
3.5 控制电路运算放大器还可用于控制电路中。
通过将反馈信号与参考信号进行比较，可以实现控制电路的调节和反馈控制。
单电源供电集成运算放大器的电路及其应用解读
单电源供电集成运算放大器的电路及其应用文章包括以下四个部分一、单电源运放应用：基础知识二、单电源运放应用：基本电路三、单电源运算放大器电路应用：滤波四、单电源运算放大器的偏置与去耦电路设计大多数集成运算放大器电略部采用正、负对称的双电源供电，在只有一组电源的情况下，集成运算放大器也能正常工作。
图1所示为两种采用单电源供电的供电电路。
采用单电源对集成这算放大器供电的常用方法是，把集成运算放大器两输入端电位抬高（且通常抬高至电源电压的一半，即E＋/2），抬高后的这个电位就相当于双电源供电时的“地”电位，因此在静态工作时，输出端的电位也将等于两输入端的静态电位，即E＋/2。
图中，集成运算放大器两输入端抬高的电压由R4、R5对电源分压后产生，约等于E+ /2；C2为滤波电容；C1和C3分别为输入、输出隔直电容。
为了减小输入失调电流的影响，图1（a）中R1应等于R2与R4的并联值，图1（b）中R1应等于R2与R3的并联值。
图1（a）为反相输入方式，电路的交流放大倍数为R4/R3=100倍；图1（b）为同相输入方式，电路的交流放大倍数为R3/R2=10倍。
单电源运放应用图集(一)：基础知识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。
单电源低功耗运算放大器 AD820 AD822 AD824 的特点与应用 手册
在图中 , AD822 运算放大器
用来驱动 350Ω 的单臂惠登斯电
Hale Waihona Puke 图 3 低噪声双极性电桥驱动器原理图
表 1 :AD820 ,AD822 和 AD824 运算放大器主要性能指标
参数名称
AD820
AD822
失调电压
0. 4mV
0. 5mV
失调电压温度漂移
2μV/ ℃
2μV/ ℃
输入电压器噪声
16mV/ Hz
转换速率
3V/μs
3V/μs
建立时间达到 (0. 01 %)
4. 5μs
4. 5μs
输入饱和电压 V OL - V EE
5mV
5mV
电源电压 (最大值)
±18V
±18V
输入电压 (最大值)
+ VS + 0. 2V 到 - (20V + VS) + VS + 0. 2V 到 - (20V + VS)
差动输入电压 (最大值)
集系统以及光敏二极管的前置放大器等各个 方面都得到广泛的应用 。
何状态 , 运算放大器的正电源电压值与负信 号输入电压幅值的绝对值二者之和不大于
为了能更好地发挥 AD 820 、AD 822 和 AD 824 的优势 , 使用时应该注意以下几个 问题 。
36V , 就能保证器件正常工作 , 否则就要损坏 器件 。在正常工作状态时 , 输入端的输入电 流是皮安级 。
/ADI 放大器 ,AD824 的芯片内含有四个性能匹配的 运算放大器。本文对 AD820、AD822、AD824三
或者电源输入端短接时 , 保护器件不受损 坏 。但是 ,运算放大器没有过热保护 ,当器件
单电源供电的运放电路(汇编)
大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电，只有少部分运算放大器能够在单电源供电状态下工作，如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。
须要表明的是，单电源供电的运算放大器不仅能够在单电源条件下工作，也可在双电源供电状态下工作。
比方，LM324能够在、+5～+12V单电源供电状态下工作，也可以够在+5～±12V双电源供电状态下工作。
在一些交流信号放大电路中，也可以够采用电源偏置电路，将静态直流输出电压降为电源电压的一半，采用单电源工作，但输入和输出信号都须要加交流耦合电容，运用单电源供电的反相放大器如图1(a)所示，其运放输出波形如图1(b)所示。
该电路的增益Avf＝－RF／R1。
R2＝R3时，静态直流电压V o(DC)＝1／2Vcc。
耦合电容Cl和C2的值由所需的低频响应和电路的输入阻抗(对于C1)或负载(对于C2)来确定。
Cl及C2可由下式来确定：C1＝1000／2πfoRl(μF)；C2＝1000／2πfoRL(μF)，式中，fo是所要求最低输入频率。
若R1、RL单位用kΩ，fO用Hz，则求得的C1、C2单位为μF。
通常来说，R2＝R3≈2RF。
图2是一种单电源加法运算放大器。
该电路输出电压V o＝一RF(V1／Rl十V2／R2十V3／R3)，若R1＝R2＝R3＝RF，则V o＝一(V1十V2十V3)。
须要表明的是,采用单电源供电是要付出必须代价的。
它是个甲类放大器，在无信号输入时，损耗较大。
思考题(1)图3是一种增益为10、输入阻抗为10kΩ、低频响应近似为30Hz、驱动负载为1kΩ的单电源反相放大器电路。
该电路的不失真输入电压的峰—峰值是多少呢?(提示：通常运算放大器的典型输入、输出特征如图4所示)；(2)图5是单电源差分放大器。
若输入电压为50Hz交流电压，V1＝1V，V2＝O．4V，它的输出电压该是多少呢？。
运算放大器(运放)的应用汇总-学习笔记20191118
运放的应用，原理与电路--学习汇总一、原理1.特性运算放大器又称运放，其实就是一个差分输入、多级、直接耦合、高增益放大电路，用集成电路工艺生产在一个单芯片集成电路中。
它是一种内部为直接耦合的高放大倍数的集成电路，其内部电路可由图①的方框图表示。
它有两个差分输入端，一个或者两个输出端，两个供电电源端。
由于一般说来，运放的输入电阻很大，开环增益也很大，输出电阻很小，可以将之视为理想化的，这样就能得到：Ri≈∞，Ro≈0，A≈∞。
由A≈∞,得到U+≈U-，于是两个输入端可以近似看作短路（称为“虚短”）；如果同向输入端接地，反向输入端与地几乎同电位（称为“虚地”）。
由Ri≈∞可知，输入端电路近似等于0，故可把输入端看作是断路（称之为“虚断”）。
2.注意点1）运放可以放大直流信号，也可以放大交流信号2）运放的供电方式有单电源和双电源；单电源供电无法输出零。
二、应用运放常见电路图1.放大电路工作在线性状态，负反馈1）反相放大器闭环放大器的输入阻抗近似为R12）同相放大器同相放大器的输入阻抗是非常高的Vo=（1+R2/R1）Vin还有一个特殊运用：跟随器/射随器，Rf=0ohm(直连线),放大倍数为1--带载能力强3）差分电路（和差电路）4）求和电路①反相求和②同相求和输出公式为：UO=(1+Rf/R1)[U1×Ri2//Ri3/(Ri1+Ri2//Ri3)+U1×Ri1//Ri3/(Ri2+ Ri1//Ri3)+U1×Ri1//Ri2/(Ri3+Ri1//Ri2)],当Ri1=Ri2=Ri3时，UO=1/3×(U1+U2+U3)×(1+Rf/R1),若取Rf=2Ri1，则UO=U1+U2+U3，是一个完美的加法电路5）积分电路积分电路的用途：①输入为阶跃信号*，输出为累积的电压，常用于功放ALC电路上，如下图7.1.17-a②将方波变为三角波③将三角波变为正弦波④输入正弦波，输出分余弦波，相位相差90°以下为模电书摘要在实用电路中，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。
收藏！运放的单电源应用方法！
收藏！运放的单电源应用方法！
有些运放，注明是‘单电源设计’，但是，其实是指这种运放在与逻辑电路对接时，允许使用单电源供电。
如果没有留意这个细节，就会错误地在线性电路中使用，以为可以简单的接单电源就能工作。
如下图所示，是错误的单电源接法。
这样的错误接法，会导致输出信号的负半周被削掉，因为输出端的最低电位为0V，无法再向不存在的负电压摆动。
运放在进行线性应用时，无论运放的说明上，是否注明‘单电源设计’，在使用单电源时，都应该使用下面图中的接法。
使用R1和R2建立中点电压，给运放一个类似双电源的中心电位参考，C1的作用是滤除电源带来的交流噪声。
在同相放大器中，专门设置输入隔直电容C2，反馈隔直电容C3。
在反相放大器中，专门设置输入隔直电容C2。
因此，对于同相输入端的直流信号来说，反相放大器和同相放大器的增益都是1，这样运放的输出端就跟随同相输入端的直流电位，被设置于参考中心电位附近，从而保持输出信号有良好的正、负方向的摆幅，不会出现错误接法中的削波现象。
单电源运算放大器电路应用
单电源运算放大器电路应用-----滤波电路这节非常深入地介绍了用运放组成的有源滤波器。
在很多情况中，为了阻挡由于虚地引起的直流电平，在运放的输入端串入了电容。
这个电容实际上是一个高通滤波器，在某种意义上说，像这样的单电源运放电路都有这样的电容。
设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他电容器的容量大100 倍以上。
这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。
如果这个滤波器同时还有放大作用，这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。
如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置，这个电容就可以省略。
这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置，如果电路是最后一级，那么就必须串入输出电容。
这里有一个有关滤波器设计的协定，这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。
滤波器的实现很简单，但是以下几点设计者必须注意：1. 滤波器的拐点(中心)频率2. 滤波器电路的增益3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值4. 低通和高通滤波器的类型(Butterworth 、Chebyshev、Bessell)不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。
即使可能，由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。
通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放，这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。
或者可以通过几次实验而最终确定下来。
如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器，那么就别无选择，只能使用传统的滤波器，通过计算就可以得到了。
3．1 一阶滤波器一阶滤波器是最简单的电路，他们有20dB 每倍频的幅频特性3．1．1 低通滤波器典型的低通滤波器如图十三所示。
图十三3．1．2 高通滤波器典型的高通滤波器如图十四所示。
图十四合作，共同进步！TOP2008-05-20 19:52 | 只看楼主树型| 收藏| 小中大 2 #回复:单电源运算放大器电路应用-----滤波电路Fliege滤波器采用了双运放结构(图二十三～图二十六)，所以相对于单运放实现的滤波器他是一种成本较高的滤波器，但是他对拐点频率或者Q 值有非常强的控制能力，可以非常方便的进行调整，而且他是一种全新的滤波器。
单电源运算放大器使用集锦
单电源运放图集前言前段时间去福州出差，看到TI的《A Single-Supply Op-Amp Circuit Collection》这篇文章，觉得不错，就把它翻译了过来，希望能对大家有点用处。
这篇文章没有介绍过多的理论知识，想要深究的话还得找其他的文章，比如象这里提到过的《Op Amps for Everyone》。
我的E文不好，在这里要感谢《金山词霸》。
^_^水平有限（不是客气，呵呵），如果你发现什么问题请一定指出，先谢谢大家了。
E－mail：wz_carbon@王桢10月29日介绍我们经常看到很多非常经典的运算放大器应用图集，但是他们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V om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V om之内。
运算放大器正向放大电路 单一电源
运算放大器正向放大电路单一电源运算放大器是一种广泛应用于电路设计中的放大器。
它主要用于放大微弱信号，以提高信号强度，并能实现信号的线性放大。
本文将介绍运算放大器正向放大电路的基本原理、电路组成、工作方式以及一些常见应用示例，希望能为读者提供一定的指导意义。
运算放大器正向放大电路的基本原理是利用电压放大器的特性，对输入信号进行放大。
它主要由一个运算放大器芯片和相关的电阻、电容等元件组成。
其中，芯片通常包含多个放大器输入端和一个输出端。
电路输入与输出之间的放大倍数可以通过调节芯片的反馈电阻来实现。
在运算放大器正向放大电路中，输入信号通常通过一个电阻与运算放大器的非反相输入端相连接，同时通过另一个电阻与运算放大器的反相输入端相连接。
这样，输入信号经过放大后，通过输出端输出。
运算放大器正向放大电路的工作方式是基于运算放大器的特性，即非反相输入端和反相输入端的电压差趋近于零。
当输入信号从电阻流过时，根据欧姆定律，会在反相输入端产生一定大小的电流。
为了让反相输入端电压趋向于零，运算放大器会将输出信号通过反馈电阻反馈到非反相输入端，以调节电流的大小，使得输入信号与输出信号之间的误差尽可能小。
运算放大器正向放大电路的应用非常广泛。
它可以用于音频放大器、滤波器、传感器信号放大电路等。
例如，我们可以将运算放大器正向放大电路用于音频放大器中，将微弱的音频信号放大到足够的水平，以驱动扬声器产生音频声音。
另外，也可以将它应用于传感器信号放大电路中，将传感器采集的微弱信号放大，以便进行后续的处理和分析。
总之，运算放大器正向放大电路是一种非常重要的电路设计中的组成部分。
它的基本原理是利用运算放大器芯片的特性，对输入信号进行放大。
通过调节反馈电阻，可以实现信号的线性放大，并将其应用于不同的场景中。
因此，了解和掌握运算放大器正向放大电路的原理与应用，对于电路设计工程师来说，具有重要的指导意义。
单电源运算用法全集
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。
电路中的运算放大器有哪些常见应用
电路中的运算放大器有哪些常见应用运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是电路设计中常用的一种基本器件，由于具有高增益、低失真、宽带宽等优点，因此在各种电路应用中得到广泛应用。
本文将介绍电路中运算放大器的常见应用。
一、模拟计算器模拟计算器是运算放大器最常见的应用之一。
运算放大器可以模拟基本的算术运算，如加法、减法、乘法和除法。
通过使用不同的运算放大器电路，可以实现多种复杂的运算操作，如求根、对数计算等。
模拟计算器在科学、工程等领域中有着广泛的应用，可以用于各种计算和测量工作。
二、滤波器运算放大器还常用于滤波器电路中。
滤波器可以根据信号频率的不同，选择性地通过或抑制特定频率的信号。
运算放大器作为滤波器电路中的核心部件，可以实现低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等多种滤波功能。
滤波器在音频设备、通信系统、调频调幅系统等领域中得到广泛应用。
三、信号放大器运算放大器还常用于信号放大器电路中。
信号放大器可以将微弱的输入信号放大到一定的幅度，以便后续电路进行处理。
运算放大器具有高增益和低失真的特点，非常适合用作信号放大器。
信号放大器在音频设备、传感器放大、生物医学设备等领域中得到广泛应用。
四、比较器运算放大器还可以用作比较器。
比较器是一种电路，用于比较两个输入信号的大小，并输出一个相应的逻辑电平。
运算放大器在比较器电路中可以实现不同类型的比较操作，如大于、小于和等于。
比较器广泛应用于电压检测、电压比较、电流检测等领域，常见的应用包括电压比较器、开关控制器等。
五、积分器和微分器运算放大器还可以用作积分器和微分器。
积分器可以将输入信号进行积分，得到对应的输出信号。
微分器可以将输入信号进行微分，得到对应的输出信号。
积分器和微分器在控制系统和信号处理中有着重要的应用，例如电机驱动、传感器信号处理等。
六、参考电压源运算放大器还可以用作参考电压源。
参考电压源是一种固定的电压输出，用于提供稳定的参考电平。
单电源供电集成运算放大器的电路及其应用
单电源供电集成运算放大器的电路及其应用文章包括以下四个部分一、单电源运放应用：基础知识二、单电源运放应用：基本电路三、单电源运算放大器电路应用：滤波四、单电源运算放大器的偏置与去耦电路设计大多数集成运算放大器电略部采用正、负对称的双电源供电，在只有一组电源的情况下，集成运算放大器也能正常工作。
图1所示为两种采用单电源供电的供电电路。
采用单电源对集成这算放大器供电的常用方法是，把集成运算放大器两输入端电位抬高（且通常抬高至电源电压的一半，即E＋/2），抬高后的这个电位就相当于双电源供电时的“地”电位，因此在静态工作时，输出端的电位也将等于两输入端的静态电位，即E＋/2。
图中，集成运算放大器两输入端抬高的电压由R4、R5对电源分压后产生，约等于E+ /2；C2为滤波电容；C1和C3分别为输入、输出隔直电容。
为了减小输入失调电流的影响，图1（a）中R1应等于R2与R4的并联值，图1（b）中R1应等于R2与R3的并联值。
图1（a）为反相输入方式，电路的交流放大倍数为R4/R3=100倍；图1（b）为同相输入方式，电路的交流放大倍数为R3/R2=10倍。
单电源运放应用图集(一)：基础知识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。
放大器的单电源应用
放大器的单电源应用4. 放大器的单电源应用7.1. 单电源运放的应用基础 7.1.1. 什么是单电源运放所有的运放都有两个电源管脚，正的和负的。
我们并不赞同把运放分为两类：双电源运放和单电源运放，因为这容易让初学者产生误解：似乎单电源运放必须接单一电源，而双电源运放必须接两个电源，其实不然。
正确的理解是，任何运放都可以单电源工作，也可以双电源工作，但是，确实有一些运放，非常适合于工作在单一电源供电场合，厂家也在数据手册中标注“Single-Supply”或者将运放的电源脚干脆定义成“VDD”+“GND”。
这就是现在俗称的单电源运放。
所谓的单电源运放，一般指输入端可以接受等于负电源或者低于负电源的电位的运放，也就是输入可至负轨（见下节）。
它们适合于单电池供电的便携设备中。
通常，单电源运放的某些指标要差于双电源运放，比如带宽，失真度等。
所谓的双电源运放，其实也可以工作于单电源状态下，只是你得在设计中考虑它具有较高的输出摆幅死区—电源电压与输出最大值之间的差值，以及较高的输入摆幅死区。
因此，在一般单电源设计中，请首先选择标称为单电源运放的放大器，在高手或者极为谨慎的情况下，选择其它高性能双电源运放也是可以的。
本文中所述的运放，除非特殊说明，一般以TI公司的TLV247XA单电源运放为例。
假设存在一个系统地，称之为GND。
本文中所有的电位，都有GND为参考点。
7.1.2. 轨至轨特性轨至轨，也叫轨对轨、轨到轨，英文原文是railtorail，简写RR，细化称呼有RRI—输入轨至轨，RRO——输出轨至轨，以及RRIO——输入输出轨至轨。
任何一个运放的正电源输入，定义为正电源轨，负电源输入定义为负电源轨，合称电源轨；输入可以承载的最大电位——超过这个电位的输入，一方面不会引起更大的输出，另一方面也可能对运放造成伤害——称为正输入轨，输入可以承载的最小电位称为负输入轨，合称输入轨；输出可以达到的最大电位——在不外接其他提升电路的情况下，输出最大只能达到这个电位——称为正输出轨，输出可以达到的最小电位称为负输出轨，合称输出轨。
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单电源运算放大器应用集锦(一)：基础知识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。
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。
这样才能保证系统的功能不会退化，这是设计者的义务。
1. 2 虚地单电源工作的运放需要外部提供一个虚地，通常情况下，这个电压是VCC/2，图二的电路可以用来产生VCC/2的电压，但是他会降低系统的低频特性。
图二R1 和R2 是等值的，通过电源允许的消耗和允许的噪声来选择，电容C1 是一个低通滤波器，用来减少从电源上传来的噪声。
在有些应用中可以忽略缓冲运放。
在下文中，有一些电路的虚地必须要由两个电阻产生，但是其实这并不是完美的方法。
在这些例子中，电阻值都大于100K，当这种情况发生时，电路图中均有注明。
1. 3 交流耦合虚地是大于电源地的直流电平，这是一个小的、局部的地电平，这样就产生了一个电势问题：输入和输出电压一般都是参考电源地的，如果直接将信号源的输出接到运放的输入端，这将会产生不可接受的直流偏移。
如果发生这样的事情，运放将不能正确的响应输入电压，因为这将使信号超出运放允许的输入或者输出范围。
解决这个问题的方法将信号源和运放之间用交流耦合。
使用这种方法，输入和输出器件就都可以参考系统地，并且运放电路可以参考虚地。
当不止一个运放被使用时，如果碰到以下条件级间的耦合电容就不是一定要使用：第一级运放的参考地是虚地，第二级运放的参考第也是虚地，这两级运放的每一级都没有增益。
任何直流偏置在任何一级中都将被乘以增益，并且可能使得电路超出它的正常工作电压范围。
如果有任何疑问，装配一台有耦合电容的原型，然后每次取走其中的一个，观察电工作是否正常。
除非输入和输出都是参考虚地的，否则这里就必须要有耦合电容来隔离信号源和运放输入以及运放输出和负载。
一个好的解决办法是断开输入和输出，然后在所有运放的两个输入脚和运放的输出脚上检查直流电压。
所有的电压都必须非常接近虚地的电压，如果不是，前级的输出就就必须要用电容做隔离。
(或者电路有问题)1. 4 组合运放电路在一些应用中，组合运放可以用来节省成本和板上的空间，但是不可避免的引起相互之间的耦合，可以影响到滤波、直流偏置、噪声和其他电路特性。
设计者通常从独立的功能原型开始设计，比如放大、直流偏置、滤波等等。
在对每个单元模块进行校验后将他们联合起来。
除非特别说明，否则本文中的所有滤波器单元的增益都是1。
1. 5 选择电阻和电容的值每一个刚开始做模拟设计的人都想知道如何选择元件的参数。
电阻是应该用1 欧的还是应该用1 兆欧的？一般的来说普通的应用中阻值在K 欧级到100K 欧级是比较合适的。
高速的应用中阻值在100 欧级到1K 欧级，但他们会增大电源的消耗。
便携设计中阻值在1 兆级到10 兆欧级，但是他们将增大系统的噪声。
用来选择调整电路参数的电阻电容值的基本方程在每张图中都已经给出。
如果做滤波器，电阻的精度要选择1％ E －96系列(参看附录A)。
一但电阻值的数量级确定了，选择标准的E－12系列电容。
用E－24系列电容用来做参数的调整，但是应该尽量不用。
用来做电路参数调整的电容不应该用5％的，应该用1％。
(二)：基本电路2.1 放大放大电路有两个基本类型：同相放大器和反相放大器。
他们的交流耦合版本如图三所示。
对于交流电路，反向的意思是相角被移动180度。
这种电路采用了耦合电容――Cin 。
Cin被用来阻止电路产生直流放大，这样电路就只会对交流产生放大作用。
如果在直流电路中，Cin被省略，那么就必须对直流放大进行计算。
在高频电路中，不要违反运放的带宽限制，这是非常重要的。
实际应用中，一级放大电路的增益通常是100倍(40dB)，再高的放大倍数将引起电路的振荡，除非在布板的时候就非常注意。
如果要得到一个放大倍数比较的大放大器，用两个等增益的运放或者多个等增益运放比用一个运放的效果要好的多。
图三2.2 衰减传统的组成的反相衰减器如图四所示。
图四在电路中R2要小于R1。
这种方法是不被推荐的，因为很多运放是不适宜工作在放大倍数小于1倍的情况下。
正确的方法是用图五的电路。
图五在表一中的一套规格化的R3 的阻值可以用作产生不同等级的衰减。
对于表中没有的阻值，可以用以下的公式计算R3＝(Vo/Vin)/(2-2(Vo/Vin))如果表中有值，按以下方法处理：为Rf和Rin在1K到100K之间选择一个值，该值作为基础值。
将Rin 除以二得到RinA 和RinB。
将基础值分别乘以1 或者2 就得到了Rf、Rin1 和Rin2，如图五中所示。
在表中给R3 选择一个合适的比例因子，然后将他乘以基础值。
比如，如果Rf是20K，RinA和RinB都是10K，那么用12.1K的电阻就可以得到－3dB的衰减。
表一图六中同相的衰减器可以用作电压衰减和同相缓冲器使用。
图六2．3 加法器图七是一个反相加法器，他是一个基本的音频混合器。
但是该电路的很少用于真正的音频混合器。
因为这会逼近运放的工作极限，实际上我们推荐用提高电源电压的办法来提高动态范围。
同相加法器是可以实现的，但是是不被推荐的。
因为信号源的阻抗将会影响电路的增益。
图七2．4 减法器就像加法器一样，图八是一个减法器。
一个通常的应用就是用于去除立体声磁带中的原唱而留下伴音(在录制时两通道中的原唱电平是一样的，但是伴音是略有不同的)。
图八2．5 模拟电感图九的电路是一个对电容进行反向操作的电路，它用来模拟电感。
电感会抵制电流的变化，所以当一个直流电平加到电感上时电流的上升是一个缓慢的过程，并且电感中电阻上的压降就显得尤为重要。
图九电感会更加容易的让低频通过它，它的特性正好和电容相反，一个理想的电感是没有电阻的，它可以让直流电没有任何限制的通过，对频率是无穷大的信号有无穷大的阻抗。
如果直流电压突然通过电阻R1 加到运放的反相输入端上的时候，运放的输出将不会有任何的变化，因为这个电压同过电容C1 也同样加到了正相输出端上，运放的输出端表现出了很高的阻抗，就像一个真正的电感一样。
随着电容C1 不断的通过电阻R2 进行充电，R2上电压不断下降，运放通过电阻R1汲取电流。
随着电容不断的充电，最后运放的两个输入脚和输出脚上的电压最终趋向于虚地(Vcc/2)。
当电容C1 完全被充满时，电阻R1 限制了流过的电流，这就表现出一个串连在电感中电阻。
这个串连的电阻就限制了电感的Q 值。
真正电感的直流电阻一般会比模拟的电感小的多。
这有一些模拟电感的限制：电感的一段连接在虚地上；模拟电感的Q值无法做的很高，取决于串连的电阻R1；模拟电感并不像真正的电感一样可以储存能量，真正的电感由于磁场的作用可以引起很高的反相尖峰电压，但是模拟电感的电压受限于运放输出电压的摆幅，所以响应的脉冲受限于电压的摆幅。
2．6 仪用放大器仪用放大器用于需要对小电平信号直流信号进行放大的场合，他是由减法器拓扑而来的。
仪用放大器利用了同相输入端高阻抗的优势。
基本的仪用放大器如图十所示。
图十这个电路是基本的仪用放大电路，其他的仪用放大器也如图中所示，这里的输入端也使用了单电源供电。
这个电路实际上是一个单电源的应变仪。
这个电路的缺点是需要完全相等的电阻，否则这个电路的共模抑制比将会很低。
图十中的电路可以简单的去掉三个电阻，就像图十一中的电路。
图十一这个电路的增益非常好计算。
但是这个电路也有一个缺点：那就是电路中的两个电阻必须一起更换，而且他们必须是等值的。
另外还有一个缺点，第一级的运放没有产生任何有用的增益。
另外用两个运放也可以组成仪用放大器，就像图十二所示。
图十二但是这个仪用放大器是不被推荐的，因为第一个运放的放大倍数小于一，所以他可能是不稳定的，而且Vin －上的信号要花费比Vin ＋上的信号更多的时间才能到达输出端。
3．2．4 Fliege滤波器Fliege滤波器采用了双运放结构(图十三～图十六)，所以相对于单运放实现的滤波器他是一种成本较高的滤波器，但是他对拐点频率或者Q 值有非常强的控制能力，可以非常方便的进行调整，而且他是一种全新的滤波器。
用它组成的低通、高通、和带通滤波器的增益是固定的，带阻滤波器他的增益是一。
图十三图十四图十五图十六3．2．5Akerberg－Mossberg滤波器图拾十七～图二十中的三运放滤波器是很容易实现。
对于低通和高通滤波器可以很方便的调整增益，对于带通和带阻滤波器可以非常容易的调整Q 值。