学好运算放大器的16个基础知识点
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 ↑ 。
运算放大器常用术语和规格参数
运算放大器常用术语和规格参数.分类:硬件设计2012-04-08 20:29 24人阅读评论(0) 收藏举报1) 输入失调电压(VOS):即输入Offset Voltage,该参数表示使输出电压为零时需要在输入端作用的电压差。
即定义为集成运放输出端电压为零时,两个输入端之间所加的补偿电压。
输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性,对称性越好,输入失调电压越小。
输入失调电压是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。
输入失调电压与制造工艺有一定关系,其中双极型工艺的输入失调电压在±1~10mV之间;采用场效应管做输入级的,输入失调电压会更大一些;对于精密运放,输入失调电压一般在1mV以下。
输入失调电压越小,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。
2) 输入失调电压温漂(TCVOS):该参数指温度变化引起的输入失调电压的变化,通常以μV/℃为单位表示。
3) 输入失调电流(IOS):即Input Offset Current,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。
输入失调电流同样反映了运放内部的电路对称性,对称性越好,输入失调电流越小。
输入失调电流是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。
输入失调电流大约是输入偏置电流的百分之一到十分之一。
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。
4) 输入失调电流温漂(TCIOS):该参数代表输入失调电流在温度变化时产生的变化量。
TCIOS通常以pA/℃为单位表示。
5) 输入偏置电流(IB):即Input bias current,该参数指运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流,也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平均值。
01运算放大器16个基本运算电路设计
运算放大器16个基本运算电路设计一、集成运算放大器放大电路概述集成电路是一种将“管”和“路”紧密结合的器件，它以半导体单晶硅为芯片，采用专门的制造工艺，把晶体管、场效应管、二极管、电阻和电容等元件及它们之间的连线所组成的完整电路制作在一起，使之具有特定的功能。
集成放大电路最初多用于各种模拟信号的运算（如比例、求和、求差、积分、微分……）上，故被称为运算放大电路，简称集成运放。
集成运放广泛用于模拟信号的处理和产生电路之中，因其高性价能地价位，在大多数情况下，已经取代了分立元件放大电路。
1.1反向比例电路第1题：电路如下，推导输入与输出的关系，计算电路的理论值，并与仿真值比较，说明电路功能。
vu u R R u i if 51010-=-=-=根据虚断虚短得1.2反向求和加法电路第2题：电路如下，推导输入与输出的关系，计算电路的理论值，并与仿真值比较，说明电路功能。
vu u u R R u R R u i i i fi f3(10)2123110-=--=--=—根据虚断虚短得1.3电压跟随电路第4题 电路如下，推导输入与输出的关系，计算电路的理论值，并与仿真值比较，说明电路功能。
这是一个电压跟随器：mvu u R R u i i f 100)1(1110==+=1.4加减运算电路加减运算电路如图4所示，输入信号1i u 、2i u 分别加在反相输入端和同相输入端，这种形式的电路也称为差分运算电路。
输出电压为：2211231(1)ff o i i R R R u u u R R R R =+-+图4加减运算电路1.5积分运算电路其输出电压o u 为：111o iu u dt R C =-⎰式中，11R C 为电路的时间常数。
由于受到集成运放最大输出电压OM U 的限制，选择1R 、1C 参数3，其值必须满足：111iO MR C u dt U >=⎰图5积分运算电路1.6微分运算电路图6微分运算电路电路的输出电压为o u 为：21i o du u R C dt=-式中，21R C 为微分电路的时间常数。
运算放大器的电阻电路基础知识讲解
重点
（1）理想运算放大器的外部特性； （2）含理想运算放大器的电阻电路分析； （3）熟悉一些典型的电路；
5.1 运算放大器的电路模型
1. 简介
运算放大器(operational amplifier)
是一种有着十分广泛用途的电子器件。最早开始应 用于1940年，1960年后，随着集成电路技术的发展， 运算放大器逐步集成化，大大降低了成本，获得了越来 越广泛的应用。
3V
R
R
u0 u1 2u3 6 3 3V
练习 设计一个用运放和电阻组成的电路，其输出电压为：
2x－y－z
其中x、y、z 分别表示三个输入电压的值，设x、y、z不超过
10V,同时要求每一个电阻的功率不超过0.5W，确定各电阻的 值。
uy
R
R uz
ux R 2R
R
_
+
+
+ u_o
Usat
-
近似特性
实际特性
②正向饱和区：
ud> 则 uo= Usat
③反向饱和区：
O
Ud/mV
ud<- 则 uo= -Usat
-Usat
是一个数值很小的电压，例如 Usat=13V,A =105，则=0.13mV。
3. 电路模型 输出电阻
u-
Ri u+
+_RAo(u+-uu＋-o)
当: u+= 0, 则uo=－Au－
u1
_
u2
R2 R1 R2
u1
R1
+
u1 _
R2
+
+
+
运放整理知识点、笔记
运放（作为放大器）知识点整理
一、理论基础：
由于运放作为放大器，所以工作在线性工作区。
故而满足：①、虚短②、虚断两个特性
该特性可用于推导任何放大器放大倍数。
二、平衡电阻：
由于放大器内部的电阻（有的运放做的很小可以不考虑），所以我们添加平衡电阻使运放的偏置电流不会产生失调电压。
（即消除静态基极电流对输出电压的影响）
该点可以参考：21ic网址运放之平衡电阻
三、同相输入和反相输入的比较：CMRR（共模抑制比）
①、同相输入：（I走运放）输入阻抗大，但是CMRR（共模电压变）特性差。
②、反相输入：（I走反馈）输入阻抗小，然而CMRR（共模电压地）特性好。
该点可以参考：电子技术设计运放之输入不同比较
四、运放自激的预防：自激（从负反馈变为正反馈）。
起因：1、可能是运放分布的电容、电感引起的
2、可能是运放驱动容性负载导致的。
3、可能是负反馈过深引起的。
解决：
①、输出端接一个小电阻
②、运放反馈电阻并联电容。
该点可以参考：百度文库运放震荡自激原因及解决办法
刘勇整理于2014年11月2日。
学好运算放大器的16个基础知识点
学好运算放大器的16个基础知识点本文主要讲了一下关于学好运算放大器的16个基础知识点，希望对你的学习有所帮助。
1、一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什么呢?(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。
芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。
(2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。
2、同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什么?(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
(2)防止自激。
3、运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?(1)烧毁运算放大器，有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
4、在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什么作用?(1)是为了获得正反馈和负反馈的问题，这要看具体连接。
比如我把现在输入电压信号，输出电压信号，再在输出端取出一根线连到输入段，那么由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
5、运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什么?(1) 泄放电阻，用于防止输出电压失控。
6、为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容?(1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话，你会知道，不论什么运算放大器都是由几个几个晶体管或是MOS 管组成。
在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样……但这样运放似乎没有什么太大的用处，只有在外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大，翻转等功能……7、运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?(1)同相反相端不平衡，输入为0 时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大(或小)一个固定的数。
运放基础知识
三、 单片集成电压比较器
比较器。这些比较器的阈 *四、 窗口比较器
值是固定的，有的只有一 个阈值，有的具有两个阈
*五、 比较器的应用
值。
一、 单门限比较器
只有一个门限的 比较器
(1)过零比较器和单门限电压比较器
•过零电压比较 器是典型的幅 度比较电路。
•其电路图和传
输特性曲线如
(a)
图所示。
(b)
时间相等，斜率绝对值
也相等，故vo为三角波。
图14.11 三角波发生器的波形
３2开４.．．在输振v出o荡1=峰周-值V期Z后：，电容C
当C始1使T放0/A2VVR电1oZ的4 md，tVvP2o略V按RRo大m12线V于性Z零上时升，，
如Tvo此1从4周RV-4o而CVmZV复V跳oZm始变，为4RRR产+12R4 R2V生V1CZZ振， 降荡。vo的上升时间和下
(3)、
I1
U R1
Ui R1
( 5)、 AUf
Uo Ui
1 Rf R1
Uo
(1
Rf R1
)U i
结论：闭环增益AUf只取决于Rf和R1 ；
而与运放本身无关。
同相比例运算电路（特例）
电路：
Rf =0
R1 =
R2 Ui
∞ Uo
当 Rf =0 ; R1 = 时：上式中的电地求出
T
2Rf C
ln(1
2R2 R1
)
图14.08 方波发生器波形图
(2)占空比可调的矩形波电路
显然为了改变输出方波的占空比，应改变电容 器C的充电和放电时 间常数。占空比可调 的矩形波电路见图14.09。
C充电时，充电电流
集成运算放大器的基本知识
1. 开环差模电压增益 Aod
Aod 是指运放在无外加反馈的情况下的直流差模增益，一般用对数
表示，单位为分贝。它的定义为：
Aod
20lg
U O U U
开环差模增益是决定运放精度的重要因素，理想情况下希望其为
无穷大。事实上一般为100dB左右，高质量的运放可达140dB以
上。
2. 输入失调电压 U IO
它的定义是，为了是输出的电压为零，再输入端所需要加的 补偿电压，其数值表征了输入级差分对管 U BE 失配的程度，在一定
程度上也反映了温飘的大小。
3. 输入失调电压温飘 U IO
它工作范围内的温度系数，是衡量运放
问票的重要指标。一般运放为梅毒10-20 V。这个指标往往比
集成运放的输出级基本上都采用各种形式的互补对称电路，并通 常有适当的过载保护电路。
定义为开环差模电压增益与开环共模电压增益之比，一般也 用对数表示，即：
KCMR
20 lg
Aod Aoc
这个指数用于衡量运放抑制温飘能力，多数运放的共模抑 制比在80dB以上，高质量的可达160dB。
9. 最大共模输入电压U Icm
表示继承运放输入端所能承受的最大共模电压。如果查过辞职， 运放的共模抑制性能将显著恶化。
10. 最大差模输入电压U Idm
这是集成运放反向输入端与同相输入端之间能承受的最大电 压。若超过这个限度，输入级差分对管中的一个管子的发射结可 能被反向击穿。
11. -3dB带宽 f H
表示 Aod 下降3dB时的频率。一般运放其值较低，只有几赫
至几千赫。
12. 单位增益带宽BWG
指Aod 降至0dB时的频率，即此时开环差模电压放大系数等于1。
运算放大器基础知识总结
运算放大器基础知识总结简介：本文主要针对运算的一些基础学问和做了具体介绍。
第一、偏置如何补偿对于我们常用的反相，其典型电路如下：在这种状况下，R3为平衡，其大小计算公式普通为这些运算放大器学问你注重到了吗，这样，在可以很好的保证运放的电流补偿，使正负端偏置电流相等。
若这些运算放大器学问你注重到了吗时，甚至取值更大时，会产生更大的噪声和飘逸。
但是，应大于输入信号源的内阻。
擅长思量的工程师都会想到，当为同相放大器的时候，其原理又是什么呢?现在我们先回顾下同相运放的设计电路：在同相比例运放中偏置电阻大小为这些运算放大器学问你注重到了吗，当计算出的Rp为负值时，需要将该电阻移动到正相端，与R1串联在输入端。
这里额外多插入一句，同相比例运放具有高输入阻抗，低输出阻抗的特性，广泛应用在前置运放电路中。
其次、调零电路种种今日运放已经进展的很快速，附注功能各种各样，例如有些运放已经具有了调零的外接端口，此时依据数据手册进合适的电阻挑选就可以完成运放调零。
例如LF356运放，其典型电路如下：另外一些低成本的运放或许不带这些自动调整功能，那么作为设计师的我们也不犯难，通过容易的加法电路、减法电路等可以完成固定的调零(虽然有时这种做法有隔靴挠痒的作用)。
当要举行通常在补偿电路中增强一个电路，利用PN结的温度特性，完成运放的温度补偿。
例如在LF355典型电路中将三极管电路嵌入在V+和25K反馈电阻之间。
第三、相位补偿如何挑选当我们阅读一个集成运放数据手册的时候，会发觉集成运放的内部其实是一个多级的放大器，因此，不行避开的对系统引入了极点使得电路需要举行相位补偿。
通常采纳超前补偿、滞后补偿和滞后-超前补偿。
所谓的超前补偿就是相移减小的补偿，通俗的讲就是使电路浮现零点，在该频率处的输出信号比输入信号的相位超前45°。
通过计算将浮现极点的频率点人工设计出一个零点，从而使系统变得稳定。
滞后补偿通常可以理解为使相移增大的补偿。
运算放大器基本知识
运算放大器基本知识运算放大器基本知识一、引言在现代电子技术领域，运算放大器是一种广泛应用的重要电路元件。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗、可变增益和线性放大等特点，在信号处理、自动控制、仪器仪表以及通信等领域都扮演着举足轻重的角色。
本文将从运算放大器的分类、基本原理和应用等方面进行介绍，希望读者可以对运算放大器有一个全面的了解。
二、运算放大器的类别根据运算放大器的基本结构和性质，可以将其分为两大类别：开环运算放大器和闭环运算放大器。
1. 开环运算放大器开环运算放大器是指将输入信号直接送入放大器的输入端口，而输出信号则从放大器的输出端口取出的一种极简化模型。
在此模型中，放大器没有任何反馈电路，因此其输入阻抗较高，输出阻抗较低，增益较大。
只是由于放大器的增益不稳定，无法满足一些实际应用的要求，因此常常需要通过反馈电路来稳定其增益。
2. 闭环运算放大器闭环运算放大器是在开环运算放大器基础上加入了反馈电路，并将输出信号的一部分反馈给输入端口的一种信号放大器。
闭环运算放大器利用反馈电路来精确控制其增益和频率响应，因此具有更好的稳定性和线性特性。
其应用范围较广泛，是我们日常生活中常见的放大器类型。
三、运算放大器的基本原理运算放大器的基本原理是通过差分输入信号对输入信号进行放大和处理。
它由两个输入端口（非反相端口和反相端口）、一个输出端口和一个电源端口组成。
1. 差分输入差分输入是指在运算放大器的非反相输入端口和反相输入端口之间所提供的输入信号。
当在非反相端口输入正电压信号，反相端口输入负电压信号时，差分输入就产生了。
差分输入是运算放大器放大和处理信号的关键所在，差分输入的大小和极性决定着输出信号的变化。
2. 开环增益开环增益是指运算放大器在没有反馈电路作用下的增益。
根据运算放大器的特性，其开环增益一般较大，通常可达几千至几百万倍。
3. 反馈反馈是指将部分输出信号送回至输入端口，以调节放大器的增益和稳定其性能的一种电路。
运算放大器基础知识
运算放大器基础知识运算放大器基础知识运算放大器(简称“运放”)的作用是调节和放大模拟信号。
常见的应用包括数字示波器和自动测量装置、视频和图像计算机板卡、医疗仪器、电视广播设备、航行器用显示器和航空运输控制系统、汽车传感器、计算机工作站和无线基站。
理想的运放理想的运放如图1所示。
通过电阻元件(或者更普遍地通过阻抗元件)施加的负反馈可以产生两种经典的闭环运放配置中的任何说说：反相放大器(图2)和非反相放大器(图3)。
这些配置中的闭环增益的经典等式显示，放大器的增益基本上只取决于反馈元件。
另外，负反馈还可以提供稳定、无失真的输出电压。
电压反馈(VFB)运放电压反馈运放和前文说明的理想运放一样，它们的输出电压是两个输入端之间电压差的函数。
为设计用途，电压反馈运放的数据表定义5种不同的增益：开环增益(AVOL)、闭环增益、信号增益、噪声增益和环路增益。
负反馈可以改变AVOL 的大小。
对高精度放大器来说，无反馈运放的AVOL值非常大，约为160dB或更高(电压增益为10,000或更高)。
图1：理想的运放。
A VOL 的范围很大，在数据表中它通常以最小/最大值给出。
AVOL还随着电压电平、负载和温度的变化而变化，但这些干扰都很小，通常可以忽略不计。
当运放的反馈环路闭合时，它可以提供小于AVOL的闭环增益。
闭环增益有信号增益和噪声增益两种形式。
信号增益(A)指输入信号通过放大器产生的增益，它是电路设计中头等重要的增益。
下面给出了电压反馈电路中信号增益的两个最常见的表达式，它们被广泛用在于反相和同相运放配置中。
图2：反相放大器(a)和非反相放大器(b)是两种经典的闭环运放配置。
对于反相放大器，A =-R fb /R in对于同相放大器，A =1+R fb /R in其中，R fb 是反馈电阻，R in 是输入电阻。
噪声增益指运放中的噪声源增益，它反映了放大器的输入失调电压和电压噪声对输出的干扰。
噪声增益的等式和上述同相放大器的信号增益等式相同。
运放系列知识点总结
运放系列知识点总结一、运放的工作原理运放是一种带有差动输入的高增益直流耦合放大器，通常由差动放大器、输出级和电源与偏置电路组成。
它的差动输入端通过负反馈电路连接到输出端，以使其具有一系列优良的性能指标。
1. 差动放大器差动放大器是运放的核心部分，其作用是将输入信号转换为对输出电压的放大。
差动输入端通常由两个晶体管构成，分别接在非反相输入端（+）和反相输入端（-）上。
当输入信号加到这两个晶体管上时，它们将被放大并输出至输出级。
2. 输出级输出级是差动放大器的输出端，它将差动放大器的输出信号转换为电压输出，并通过负反馈电路连接至差动输入端。
3. 电源与偏置电路为了使运放正常工作，需要能够稳定地供给电源和进行偏置设置。
通常电源与偏置电路会采用三种电压电源，即正电源、负电源和地。
而在实际运放电路设计中，还会有对电源与偏置电路进行优化调整的电路。
二、运放的基本特性1. 开环增益运放的开环增益非常高，一般可达几万到几百万倍。
但在实际应用中，开环增益过高容易引起失稳问题，因此需要通过负反馈电路来控制输出，使其稳定在一定的增益范围内。
2. 输入阻抗运放的输入阻抗非常大，一般可达几兆欧姆，这使得运放能够在输入端接收到的信号不被输入阻抗所负载，从而保持输入信号的完整性。
3. 输出阻抗运放的输出阻抗通常很低，一般在几十欧姆以下，这使得运放的输出信号能够轻松地驱动后级电路，并保持输出电压的稳定性。
4. 输入偏移运放的输入偏移很小，一般在几微伏以下，这使得运放能够减少输出信号中的偏差，提高信号的准确性。
5. 频率响应运放的频率响应范围非常宽，可达数百千赫兹，这使得运放能够应对各种频率信号的放大和处理。
6. 共模抑制比运放的共模抑制比是指对输入信号中共模干扰（即同时加在两个输入端的噪声信号）的抑制能力。
通常运放的共模抑制比在80dB以上，这使得运放能够很好地抑制输入端的共模噪声。
7. 温度稳定性运放在正常工作范围内，其电特性基本保持不变，在一定程度上具有很好的温度稳定性。
运算放大器基本基础学习知识原理及其应用
运算放大器基本原理及应用一． 原理(一） 运算放大器 1.原理运算放大器是目前应用最广泛的一种器件,当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，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。
运算放大器一般由4个部分组成，偏置电路，输入级，中间级，输出级。
图1运算放大器的特性曲线 图2运算放大器输入输出端图示图1是运算放大器的特性曲线，一般用到的只是曲线中的线性部分。
如图2所示。
U -对应的端子为“-”，当输入U -单独加于该端子时，输出电压与输入电压U -反相，故称它为反相输入端。
U +对应的端子为“＋”，当输入U +单独由该端加入时，输出电压与U +同相，故称它为同相输入端。
输出：U 0= A(U +-U -) ； A 称为运算放大器的开环增益（开环电压放大倍数）。
在实际运用经常将运放理想化，这是由于一般说来，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:开环电压增益A ud =∞；输入阻抗r i =∞；输出阻抗r o =0；带宽f BW =∞；失调与漂移均为零等理想化参数。
2.理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压U O 与输入电压之间满足关系式：U O ＝A ud （U +－U －）,由于A ud =∞，而U O 为有限值，因此，U +－U －≈0。
即U +≈U －，称为“虚短”。
由于r i =∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB ＝0，称为“虚断”,这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则，可简化运放电路的计算。
3. 运算放大器的应用 (1)比例电路所谓的比例电路就是将输入信号按比例放大的电路，比例电路又分为反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。
(a) 反向比例电路反向比例电路如图3所示，输入信号加入反相输入端:图3反向比例电路电路图对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R ’＝R 1 // R F 。
运算放大器基础知识概要
运算放大器基础知识概要运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种重要的电路元件，被广泛应用于电子工程中。
它由一个差分输入和一个差分放大器组成，具备高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特性。
本文将对运算放大器的基础知识进行概要介绍。
一、运算放大器的基本结构运算放大器通常由差分放大器、级联放大器和输出级组成。
差分放大器是运算放大器的核心部分，它由一对输入电压分别连接到放大器的非反相输入端（+）和反相输入端（-）。
通常，差分放大器还配备一个负反馈网络，将输出信号与输入信号进行比较，以实现放大器的稳定性和精确性。
二、运算放大器的主要参数1. 增益：运算放大器的增益指的是输入信号与输出信号之间的比例关系。
与放大器中的电压增益AV有关的参数有开环增益Ao和封闭环增益Af。
2. 输入电阻和输入偏置电流：输入电阻是衡量运算放大器对输入电流的敏感度的指标，通常用欧姆（Ω）表示。
输入偏置电流则是指差分输入端的电流不一致性。
3. 输出电阻：输出电阻是指运算放大器的输出端对负载电阻的影响，输出电阻越小，输出电压对负载的影响越小。
4. 带宽和相位裕度：运算放大器的带宽是指其放大功能有效的频率范围，相位裕度则是指输出信号相对于输入信号的相移。
5. 失调电压和失调电流：运算放大器的失调电压是指在输入信号为零时输出信号的基准电平。
失调电流是指在输入电路中存在的任何源产生的电流不平衡。
三、运算放大器的应用领域运算放大器广泛应用于模拟电路和数字电路中。
在模拟电路中，它可以用于电压放大、电流放大、信号滤波、加法器、减法器、积分器等。
在数字电路中，运算放大器可以用作比较器、电压参考源等。
结语运算放大器是电子工程中不可或缺的一部分，通过差分放大、反馈控制等功能，实现了信号的放大、稳定性和精确性。
本文概要介绍了运算放大器的基础知识，包括其基本结构、主要参数和应用领域，为读者提供了一个初步了解运算放大器的视角。
运算放大器16个基本运算电路
一、 电路原理分析与计算1. 反相比例运算电路输入信号从反相输入端引入的运算，便是反相运算。
反馈电阻R F 跨接在输出端和反相输入端之间。
根据运算放大器工作在线性区时的虚开路原则可知：i -＝0，因此i 1＝i f 。
电路如图1所示，图1根据运算放大器工作在线性区时的虚短路原则可知：u -＝u +＝0。
由此可得： 01fi R u u R =- 因此闭环电压放大倍数为：1o fuo i u R A u R ==- 2. 同相比例运算电路输入信号从同相输入端引入的运算，便是同相运算。
电路如图2所示，图2根据运算放大器工作在线性区时的分析依据：虚短路和虚开路原则因此得： 1(1)fo i R u u R =+开环电压放大倍数 11o fuf i u R A u R ==+3. 反相输入加法运算电路在反相输入端增加若干输入电路，称为反向输入加法运算电路。
电路如图3所示，图3计算公式如下，1212()o f u u u R R R =-+ 平衡电阻213////f R R R R =,当13f R R R ==时，输出电压012()u u u =-+4. 减法运算电路减法运算电路如图4所示，输入信号1i u 、2i u 分别加至反相输入端和同相输入端，这种形式的电路也称为差分运算电路。
图4输出电压为：2211231(1)f fo i i R R R u u u R R R R =+-+ 当123f R R R R ===时，输出电压21o i i u u u =-5. 微分运算电路微分运算电路如图5所示，图5电路的输出电压为o u 为：21io du u R C dt=- 式中，21R C 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OM U ,则21R C 的值必须满足：21max ()OMiU R C du dt<=6. 积分运算电路积分运算电路如图6所示，图6其输出电压o u 为：111o i u u dt R C =-⎰式中，11R C 为电路的时间常数。
运算放大器知识
运算放大器一、反向放大器1、电路运行原理①、反相比例运算放大器电路结构中，运算放大器的同相输入端接地。
当反向输入端信号电压为零的时候，输出端的电压如果高于0V，就会通过R1和R2串联回路；使得反向输入端的电压高于0V，反向输入端的电压高于同相输入端，就会使输出端的电压向负极变化。
如果输出端电压低于0V，就会通过R1和R2串联回路；使反向输入端的电压低于0V，反向输入端的电压低于同相输入端，就会使输出端的电压向正极变化。
所以，只有当放大器的输出电压等于0V的时候，才会通过R1和R2串联回路；使反向输入端的电压等于同相输入端的电压(此时反向输入端与同相输入端的电压差等于0V)，才会使输出端电压既不具备继续向正极变化；也不具备继续向负极变化的条件。
所以当反向输入端信号电压为0V的时候，输出端的电压会稳定在0V的位置。
②、当反向输入信号电压为+1V的时候，输入信号会通过R1使反向输入端的电压高于同向输入端的电压；输出端的电压因此会向负极变化，输出端的电压就会通过R1和R2反馈回路使反向输入端的电压随之降低。
如果输出端的电压没有达到-10V，反向输入端的电压就仍然高于0V，输出端的电压就会继续向负极变化。
如果输出端的电压超过-10V，反向输入端的电压就会低于0V，输出端的电压就会反过来向正极变化。
只有当输出电压等于的-10V时候，反向输入端的电压才会等于同相输入端的电压(反向输入端与同相输入端的电压差等于0V)，才会使输出电压既不具备继续向正极方向变化；也不具备继续向负极方向变化的条件。
所以当反向输入端信号电压为+1V的时候，输出端的电压会稳定在-10V的位置。
电压放大倍数A v=-R2/R1③、当反向输入信号电压为-1V的时候，根据同样的原理，电路结构性能会使输出端的电压稳定在+10V的位置。
电压放大倍数A v =-R2/R1④、由此可见：反向比例运算放大器的电压放大倍数A v=-R2/R1２、反向放大器的虚短和虚地现象①、反向比例运算放大器在线性运行的时候，输出电压的变化总是通过反馈电阻网络使反向输入端的电压等于同相输入端的电压，虽然反向输入端没有直接接通同相输入端；却等同于接通了同相输入端，相当于反向输入端与同相输入端短路，这就是所谓的虚短现象。
运算放大器知识点共41页文档
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称
运算放大器基础
足够的幅度。
信号转换
1 2
电压跟随
运算放大器可以作为电压跟随器使用，将一个电 路的输出电压跟随到另一个电路，实现信号的隔 离和传输。
差分信号转换
将差分信号转换为单端信号，或者将单端信号转 换为差分信号，以适应不同的电路需求。
3
电流转电压
将电流信号转换为电压信号，便于后续电路处理。
信号滤波
低通滤波器
采样保持在信号处理过程中源自对输入信号进行采样并保持一段时间，以便后续电路处理或存储。
运算放大器的选择与
05
使用
选择合适的运算放大器型号
1
根据电路需求选择合适的放大倍数和带宽。
2
根据输入信号的幅度和频率范围选择合适的输入 阻抗和噪声性能。
3
根据电源电压和功耗要求选择合适的电源电压和 功耗。
考虑电源电压和功耗
优化电路设计
02
通过减小输入和输出阻抗，减小反馈电阻和电容，可以减小运
算放大器的功耗。
降低电源电压
03
降低电源电压可以减小运算放大器的内部功耗，从而减小功耗。
THANKS.
历史与发展
历史
运算放大器的历史可以追溯到20世纪50年代，最早的运算放大器是由美国德州仪 器公司开发的。
发展
随着电子技术的不断发展，运算放大器的性能和应用范围也在不断扩展，出现了 许多新型的运算放大器，如低噪声运算放大器、高速运算放大器、高精度运算放 大器等。
运算放大器的工作原
02
理
输入信号处理
计算公式
电压增益 = (输出电压 输入电压) / 输入电压。
影响因素
电压增益主要取决于运算 放大器的电路设计和元件 参数。
输入电阻和输出电阻
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学好运算放大器的16 个基础知识点本文主要讲了一下关于学好运算放大器的16 个基础知识点，希望对你的学习有所帮助。
1、一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什幺呢?(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。
芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。
(2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。
2、同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什幺?(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
(2)防止自激。
3、运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什幺后果?(1)烧毁运算放大器，有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
4、在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什幺作用?(1)是为了获得正反馈和负反馈的问题，这要看具体连接。
比如我把现在输入电压信号，输出电压信号，再在输出端取出一根线连到输入段，那幺由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
5、运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什幺?(1) 泄放电阻，用于防止输出电压失控。
6、为什幺一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容?(1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话，你会知道，不论什幺运算放大器都是由几个几个晶体管或是MOS 管组成。
在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样……但这样运放似乎没有什幺太大的用处，只有在外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大，翻转等功能……7、运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什幺后果?(1)同相反相端不平衡，输入为0 时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大(或小)一个固定的数。
(2)输入偏置电流引起的误差不能被消除。
8、理想集成运算放大器的放大倍数是多少输入阻抗是多少其同相输入端和反相输入端之间的电压是多少?(1) 放大倍数是无穷大，输入阻抗是无穷小，同向输入和反向输入之间电压几乎相同(不是0 哦!!!比如同向端为10V，反向端为9、999999V)，刚考完电工，还记得!9、请问，为什幺理想运算放大器的开环增益为无限大?(1)实际的运放开环增益达到10 万以上，非常非常大所以把实际运算放大器理的开环增益想化为无穷大，并由此导出虚地。
(2)导出虚地只是针对反相放大器而言吧。
我在书上看见：运算放大器的开环增益无穷大，可以使得我们在设计电路的时候，闭环增益可以不受开环增益的限制，而仅仅取决于外部元件。
就是牺牲大的开环增益换取闭环增益的稳定性。
(3)导出虚地是针对运放在负反馈接法时不仅仅是反相放大器;正反馈时没有虚地。
(4)很好理解假设增益很小，则对于一个输出电压,加在运放两端的电压的差值相对较大，如果接成负反馈状态，就会带来运放两端的电压的不一致，从而引起放大的误差。
(5)运放“虚短”的实现有两个条件：1 ) 运放的开环增益A 要足够大;2 ) 要有负反馈电路。
先谈第一点，我们知道，运放的输出电压Vo 等于正相输入端电压与反相输入端电压之差Vid 乘以运放的开环增益A。
即Vo = Vid * A = (VI+ - VI-) * A ( 1 )由于在实际中运放的输出电压不会超过电源电压，是一个有限的值。
在这种情况下，如果A 很大，(VI+ - VI-)就必然很小;如果(VI+ - VI-) 小到某程度，那幺我们实际上可以将其看作0，这个时候就会有VI+ = VI-，即运放的同相输入端的电压与反相输入端的电压相等，好像连在一起一样，这我们称为“虚短路”。
注意它们并未真正连在一起，而且它们之间还有电阻，这一点一定要牢记。
在上面的讨论中，我们是怎样得到“虚短”的结果的呢?我们的出发点是公式( 1 ) ，它是运放的特性，是没有问题的，我们可以放心。
然后，我们作了两个重要的假设，一个是运放的输出电压大小有限，这没有问题，运放输出当然不会超过电源，因此这个假设绝对成立，所以以后我们就不提了。
第二个是说运放开环增益A 很大。
普通运放的A 通常都达10 的6、7 次方甚至更高，这个假设一般没问题，但不要忘记，运放的实际开环增益还与其工作状态有关，离开了线性区，A 就不一定大了，所以，这第二个假设是有条件的，我们也先记住这一点。
因此我们知道，当运放的开环增益A 很大时，运放可以有“虚短”。
但这只是可能性，不是自动就实现的，随便拿一个运放说它的两个输入端是“虚短”没有人会相信。
“虚短”要在特定的电路中才能实现。
“虚短”存在的条件是：1 ) 运放的开环增益A 要足够大;2 ) 要有负反馈电路。
明白了“虚短”得条件后我们就很容易判断什幺时候能什幺时候不能用“虚短”作电路分析了。
在实际上，条件( 1 ) 对绝大多数运放都是成立的，关键要看工作区域。
如果是书上的电路，通过计算判断;如果是实际电路，用仪器量运放输出电压是否合理即可知道。
与“虚短”相关的还有一种情况叫“虚地”，就是有一个输入端接地时的“虚短”，不是新情况。
有些书上说要深度负反馈条件下才能用“虚短”，我觉得这不准确，我认为这样说的潜思考是，在深度负反馈的情况下运放更可能工作在线性区。
但这不是绝对的，输入信号太大时，深度负反馈的运放照样进入饱和。
所以，应该以输出电压值判断最可靠。
10、将输入信号直接加到同相输入端,反相输入端通过电阻接地,为什幺U_ = U+ =Ui≠0?不是虚地吗?问题补充：构成虚短要满足一定的条件。
那构成虚地也要满足一定的条件?是什幺?为什幺?(1) 在同相放大电路中，输出通过反馈的作用，使得U(+)自动的跟踪U(-)，这样U(+)-U(-)就会接近于0。
好像两端短路，所以称“虚短”。
(2)由于虚短现象和运放的输入电阻很高，因而流经运放两个输入端的电流很小，接近于0，这个现象叫“虚断”(虚断是虚短派生的，不要以为两者矛盾)(3)虚地是在反相运放电路中的，(+)端接地，(-)接输入和反馈网络。
由于虚短的存在，U(-)和U(+)[电位等于0]很接近，所以称(-)端虚假接地——“虚地”(4)关于条件：虚短是同相放大电路闭环(简单说就是有反馈)工作状态的重要特征，虚地是反相放大电路在闭环工作状态下的重要特征。
注意理解虚短的条件(如“接近相等”)，应该就ok 。
11、总觉得运算放大器这个模型有点蹊跷，首先就是“虚短”，因为“虚短”，当运算放大器接成同相放大器时，两输入端的电位是相同的，这时如果测量输入端的波形，将是同样的，这就好比是共模信号，其实，在两输入端上还是有微小的差模信号，只是一般仪器测不出来，可是，这样一来，由于“虚短”就人为(因为虚短是深度负反馈的结果，是人为的)的增大了两输入端的共模信号，这样就对运算放大器的性能构成挑战。
为什幺运算放大器要这幺使用?(1)同相放大器的共模信号比反相放大器大得多对共模抑制比要求高。
(2)我对“同、反相两种放大器的共模信号抑制能力”的看法运放共模信号抑制比的优劣(db 值)主要取决于运放内部(仅仅是内部)差动放大器的对称程度及增益。
这很明显，没有任何运放提供其共模抑制比的同时，附加了外部电路的结构条件。
对于单端输入，无论是同相还是反相，其等效共模值均是输入值的一半。
但因同相放大的输入阻抗通常大于反相放大，其抗干扰的能力当然差些。
如前述，反相输入时，反相端电压几乎为零，所以差分对管集电极电压只有一管变化。
同相输入时，反相端的电压和同相端电压相等，故共模电压和输入电压等值!也就是说所以差分对管集电极电压除了有两管有同时朝不同方向变化的部分外还有朝同方向变化的量，这就是共模输出电压。
它和其中某一管的电压是同相相加的。
因此容易导致该管趋于饱和(或者截止)，所幸共模电压的放大只是差模放大倍数的数万分之一。
上面所述，并不说明该放大器的差模输入和共模输入的共模抑制抑制比不同!应该是同相输入会附加一个与输入量等值的共模信号!因此对于输入信号较大时要慎用同相放大模式。
12、为什幺运放一般要反比例放大?反相输入法与同相输入法的重大区别是：反相输入法，由于在同相端接一个平衡电阻到地，而在这个电阻上是没有电流的(因为运算放大器的输入电阻极大)，所以这个同相端就近似等于地电位，称为“虚地”，而反相端与同相端的电位是极接近的，所以，在反相端也存在“虚地”。
有虚地的好处是，不存在共模输入信号，即使这个运算放大器的共模抑制比不高，也保证没有共模输出。
而同相输入接法，是没有“虚地”的，当使用单端输入信号时，就会产生共模输入信号，即使使用高共模抑制比的运算放大器，也还是会有共模输出的。
所以，一般在使用时，都会尽量采用反相输入接法。
13、有的运放上电后即使不输入任何电压也会有输出，而且输出还不小，所以经常用VCC/2 作为参考电压。
(1)运放在没有任何输入的情况下有输出，是由运放本身的设计结构不对称造成的，即产生了我们常说的输入失调电压Vos，它是运放的一个很重要的性能参数。
运放常用VCC/2 作为参考电压是因为该运放处在单电源工作状态下，在此时运放真正的参考是VCC/2，故常在运放正端提供一个VCC/2 的直流偏置，在正负双电源供电时还是常以地为参考的。
运放的选择需注意很多事项，在不是很严格的条件下，常需考虑运放的工作电压、输出电流、功耗、增益带宽积、价格等。
当然，当运放在特殊条件下使用时，还需考虑不同的影响因子。
14、为什幺由运算放大器组成的放大电路一般都采样反相输入方式?(1)反相输入法与同相输入法的重大区别是：反相输入法，由于在同相端接一个平衡电阻到地，而在这个电阻上是没有电流的(因为运算放大器的输入电阻极大)，所以这个同相端就近似等于地电位，称为“虚地”，而反相端与同相端的电位是极接近的，所以，在反相端也存在“虚地”。
有虚地的好处是，不存在共模输入信号，即使这个运算放大器的共模抑制比不高，也保证没有共模输出。
而同相输入接法，是没有“虚地”的，当使用单端输入信号时，就会产生共模输入信号，即使使用高共模抑制比的运算放大器，也还是会有共模输出的。
所以，一般在使用时，都会尽量采用反相输入接法。
(2)正相是振荡器，反相才能稳定放大器，接入负反馈(3)从原理上看,接成同相比例放大电路是可以的。
但实际应用时被放大的信号(也就是差模信号)往往很小，此时就要注意抑制噪声(通常表现为共模信号)。