经典运放电路分析

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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。

十一种经典运放电路分析

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。

十种运放精密全波整流电路

十种运放精密全波整流电路

十种运放精密全波整流电路图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点.图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K图8的电阻匹配关系为R1=R2图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性.图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡.精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态.结论:虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种.图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波.图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了.图3的优势在于高输入阻抗.其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高.两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入\输出特性都很差.需要输入\输出都加跟随器或同相放大器隔离.各个电路都有其设计特色,希望我们能从其电路的巧妙设计中,吸取有用的.例如单电源全波电路的设计,复合反馈电路的设计,都是很有用的设计思想和方法,如果能把各个图的电路原理分析并且推导每个公式,会有受益的。

运放电路的分析方法

运放电路的分析方法
信息加密包括:(1)数据传输加密。目的是对 传输中的数据流加密,常用的方针有线路加密 和端点加密两种。前者是对保密信息通过各线 路采用不同的加密密钥提供安全保护,是保护 网络节点之间的链路信息安全。后者则指信息 在发送者端对信息加密处理,并封装成 T C P / IP 数据包,成为一种不可识别的数据进行传输, 当这些信息到达目的地址后,再按照密钥重组、 解密,成为可读数据。(2)数据存储加密。目是保 护在存储介质上的数据安全,可分为密文存储 和存取控制两种。前者一般是通过加密算法转 换、附加密码、加密模块等方法实现;后者则是 对用户资格、格限加以审查和限制,防止非法用 户存取数据或合法用户越权存取数据。(3)数据完 整性分析。完整性分析主要关注某个文件或对 象是否被更改,这经常包括文件和目录的内容 及属性,它在发现被更改的、被特洛伊化的应用 程序方面特别有效。只要是成功的攻击导致了 文件或其它对象的任何改变,它都能够发现。缺 点是一般以批处理方式实现,不用于实时响应。
U I= - (R 1/ R 2 )U R= U T 显然,当 U I>U T 时,U o′= U OH,所以 U o= - UZ (U Z 为稳压管的稳压值);同理,U I < U T 时, U o= + U Z。图 5 是 U R> 0 时 U o 与 U I 的关系曲线。 综上所述,分析比较器的步骤是:首先求出
一、运放的特点
尽管集成运放的应用是多种多样的,但在 一般分析计算中,都将看成是理想运放。
1、线性区 当运放工作在线性区,其输入
信号与输出信号应满足 U o = A od (U P- U N)由于 Aod 非常大,为使其工作在线性区,必须引入负 反馈,以减小输入电压(U P-U N),保证输出电 压不超过线性范围。如运放的输出端与反向输

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。

常用运算放大器16个基本运算电路

常用运算放大器16个基本运算电路

5. 微分运算电路
微分运算电路如图 5 所示,
XFG1
R2 15kΩ
C2
22nF
V3
R1
C1
4
12 V
2
1kΩ
22nF
U1A
1
3
T L082CD
8
V2 12 V
XSC1
A +_
B +_
Ext Trig +
_
图5
电路的输出电压为 uo 为:
uo = −R2C1 dui dt
式中, R2C1 为微分电路的时间常数。若选用集成运放的最大输出电压为UOM ,
式中,Auf = 1+ RF / R1 为同相比例放大电路的电压增益。同样要求 Auf 必须小于 3, 电路才能稳定工作,当 f = fo 时,带通滤波器具有最大电压增益 Auo ,其值为:
Auo = Auf / (3 − Auf )
10. 二阶带阻滤波电路
二阶带阻滤波电路如图 10 所示,
C1
1nF R1
_
图 15 全波整流电路是一种对交流整流的电路,能够把交流转换成单一方向电 流,最少由两个整流器合并而成,一个负责正方向,一个负责负方向,最典 型的全波整流电路是由四个二极管组成的整流桥,一般用于电源的整流。 全波整流输出电压的直流成分(较半波)增大,脉动程度减小,但变压器需 要中心抽头、制造麻烦,整流二极管需承受的反向电压高,故一般适用于要 求输出电压不太高的场合。
R1 10kΩ
4 2
12 V
U1A 1
3
8 TL082CD
R3 9kΩ
V2 12 V
D2 1N4148
XSC1
A +_

运放原理图

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。

NE5532经典电路图

NE5532经典电路图

NE5532功放说到小功率的耳放,不得不提到20世纪的运放之王NE5532,曾经出现在无数的优秀前级放大、调音电路之中,中频温暖细腻厚实,胆味十足,性价比很高!直到今天我们还能很容易地在一些中低档的音响产品中找到它。

由于其体积小、电路简单,所以是讲究实用性、低投入的动手派的首选。

因为NE5532从面世到如今已历经数载,大家对其电路也非常熟悉,有着多种多样的玩法。

在此介绍的耳放的特点是简单、功率小,侧重的是制作的过程。

一、原理分析NE5532是典型的双极型输入运算放大器,用单个NE5532组成的小功率电路有很多版本,本人通过不断地对比和思考,对那些五花八门的电路图作了修改,最终确定了原理图(图1)。

放大倍数是由R3(R4)和R5(R6)来控制的,理论上说如果R3(R4)为1kΩ,R5(R6)为100kΩ,则其放大倍数为100倍,但对于耳放来说,这会引起自激,再说就算真的能达到100倍,效果也不可能好,所以这个电路用于前级时也最好别调成100倍。

当然,对于耳放定2~3倍可以让负反馈适量、音质柔和、清晰更通透,但放大倍数也不能太小,否则也会影响音质,大家可以反复调试,达到自己满意的效果。

笔者是将R3(R4)定为1kΩ,R5(R6)定为20 kΩ,即2倍。

C5(C6)是输入回路的对地通路,在用于耳放电路时应该加大,原理图中的值为22 uF,但用于此耳放应该加大到100 uF。

在这里值得一提的是电源问题,如果你是使用的稳压电源,要注意稳压电源的滤波要给足,因为本电路本身就非常简单,那么对元器件的选取就比较挑剔,建议在选材时尽量选择质量好一点的元器件。

二、PCB绘制笔者使用Protel 99 SE进行布线设计,大家看到的这个PCB图(图2)是我画的第三版,也是我最满意的一版,前几版都存在着飞线,而这一版是没有的,网上的很多版本都存在着飞线的问题,这对挑剔的动手派是不能容忍的。

由于面积小,所以在接地方面要尽量争取一点接地,输入和输出端也可以根据实际情况进行改动。

运放基本电路全解析!

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。

运算放大器基本电路——11个经典电路

运算放大器基本电路——11个经典电路

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……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!我曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!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1M Ω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)。

几种运算放大器(比较器)及经典电路的简单分析

几种运算放大器(比较器)及经典电路的简单分析

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。

在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。

为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所斩获。

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……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。

今天,芯片级维修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。

从虚断,虚短分析基本运放电路

从虚断,虚短分析基本运放电路

从虚断,虚短分析基本运放电路运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。

在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。

为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位看完后有所斩获。

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……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!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。

十种运放精密全波整流电路

十种运放精密全波整流电路

十种运放精密全波整流电路图中精密全波整流电路的名称,纯属本人命的名,只是为了区分;除非特殊说明,增益均按1设计.图1是最经典的电路,优点是可以在电阻R5上并联滤波电容.电阻匹配关系为R1=R2,R4=R5=2R3;可以通过更改R5来调节增益图2优点是匹配电阻少,只要求R1=R2图3的优点是输入高阻抗,匹配电阻要求R1=R2,R4=2R3图4的匹配电阻全部相等,还可以通过改变电阻R1来改变增益.缺点是在输入信号的负半周,A1的负反馈由两路构成,其中一路是R5,另一路是由运放A2复合构成,也有复合运放的缺点.图5 和图6 要求R1=2R2=2R3,增益为1/2,缺点是:当输入信号正半周时,输出阻抗比较高,可以在输出增加增益为2的同相放大器隔离.另外一个缺点是正半周和负半周的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻忽略不计图7正半周,D2通,增益=1+(R2+R3)/R1;负半周增益=-R3/R2;要求正负半周增益的绝对值相等,例如增益取2,可以选R1=30K,R2=10K,R3=20K图8的电阻匹配关系为R1=R2图9要求R1=R2,R4可以用来调节增益,增益等于1+R4/R2;如果R4=0,增益等于1;缺点是正负半波的输入阻抗不相等,要求输入信号的内阻要小,否则输出波形不对称.图10是利用单电源运放的跟随器的特性设计的,单电源的跟随器,当输入信号大于0时,输出为跟随器;当输入信号小于0的时候,输出为0.使用时要小心单电源运放在信号很小时的非线性.而且,单电源跟随器在负信号输入时也有非线性.图7,8,9三种电路,当运放A1输出为正时,A1的负反馈是通过二极管D2和运放A2构成的复合放大器构成的,由于两个运放的复合(乘积)作用,可能环路的增益太高,容易产生振荡.精密全波电路还有一些没有录入,比如高阻抗型还有一种把A2的同相输入端接到A1的反相输入端的,其实和这个高阻抗型的原理一样,就没有专门收录,其它采用A1的输出只接一个二极管的也没有收录,因为在这个二极管截止时,A1处于开环状态.结论:虽然这里的精密全波电路达十种,仔细分析,发现优秀的并不多,确切的说只有3种,就是前面的3种.图1的经典电路虽然匹配电阻多,但是完全可以用6个等值电阻R实现,其中电阻R3可以用两个R并联.可以通过R5调节增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有优势的是可以在R5上并电容滤波.图2的电路的优势是匹配电阻少,只要一对匹配电阻就可以了.图3的优势在于高输入阻抗.其它几种,有的在D2导通的半周内,通过A2的复合实现A1的负反馈,对有些运放会出现自激. 有的两个半波的输入阻抗不相等,对信号源要求较高.两个单运放型虽然可以实现整流的目的,但是输入\输出特性都很差.需要输入\输出都加跟随器或同相放大器隔离.各个电路都有其设计特色,希望我们能从其电路的巧妙设计中,吸取有用的.例如单电源全波电路的设计,复合反馈电路的设计,都是很有用的设计思想和方法,如果能把各个图的电路原理分析并且推导每个公式,会有受益的。

(完整版)NE5532经典电路图

(完整版)NE5532经典电路图

NE5532功放说到小功率的耳放,不得不提到20世纪的运放之王NE5532,曾经出现在无数的优秀前级放大、调音电路之中,中频温暖细腻厚实,胆味十足,性价比很高!直到今天我们还能很容易地在一些中低档的音响产品中找到它。

由于其体积小、电路简单,所以是讲究实用性、低投入的动手派的首选。

因为NE5532从面世到如今已历经数载,大家对其电路也非常熟悉,有着多种多样的玩法。

在此介绍的耳放的特点是简单、功率小,侧重的是制作的过程。

一、原理分析NE5532是典型的双极型输入运算放大器,用单个NE5532组成的小功率电路有很多版本,本人通过不断地对比和思考,对那些五花八门的电路图作了修改,最终确定了原理图(图1)。

放大倍数是由R3(R4)和R5(R6)来控制的,理论上说如果R3(R4)为1kΩ,R5(R6)为100kΩ,则其放大倍数为100倍,但对于耳放来说,这会引起自激,再说就算真的能达到100倍,效果也不可能好,所以这个电路用于前级时也最好别调成100倍。

当然,对于耳放定2~3倍可以让负反馈适量、音质柔和、清晰更通透,但放大倍数也不能太小,否则也会影响音质,大家可以反复调试,达到自己满意的效果。

笔者是将R3(R4)定为1kΩ,R5(R6)定为20 kΩ,即2倍。

C5(C6)是输入回路的对地通路,在用于耳放电路时应该加大,原理图中的值为22 uF,但用于此耳放应该加大到100 uF。

在这里值得一提的是电源问题,如果你是使用的稳压电源,要注意稳压电源的滤波要给足,因为本电路本身就非常简单,那么对元器件的选取就比较挑剔,建议在选材时尽量选择质量好一点的元器件。

二、PCB绘制笔者使用Protel 99 SE进行布线设计,大家看到的这个PCB图(图2)是我画的第三版,也是我最满意的一版,前几版都存在着飞线,而这一版是没有的,网上的很多版本都存在着飞线的问题,这对挑剔的动手派是不能容忍的。

由于面积小,所以在接地方面要尽量争取一点接地,输入和输出端也可以根据实际情况进行改动。

运放电路分析

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

运算放大器11种经典电路

运算放大器11种经典电路

运算放大器的11钟经典电路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。

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 ……b V- = V+ = 0 ……c I1 = 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。

详解运放七大应用电路设计

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7大经典电路分析

运放7大经典电路分析

运放7大经典电路分析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电压比较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。

3恒流源电路的设计如图所示,恒流原理分析过程如下:U5B(上图中下边的运放)为电压跟随器,故V1=V4;由运算放大器的虚短原理,对于运放U4A(上图中上边的运放)有:V3=V5;有以上等式组合运算得:当参考电压Vref固定为1.8V时,电阻R30为3.6,电流恒定输出0.5mA。

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