OP放大器应用技巧100例 最佳选择与灵活应用((日)松井邦彦著;邓学译)思维导图
运算放大器的原理和应用--外文翻译
运算放大器的原理和应用1 运算放大器的原理虽然各种不同的运放结构不同，但对于外部电路而言，其特性都是一样的。
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，其中输入级一般是采用差动放大电路（抑制电源），中间级一般采用有源负载的共射负载电路（提高放大倍数），输出级一般采用互补对称输出级电路（提高电路驱动负载的能力）。
工业上，用来衡量一个运算放大器的性能的指标有很多，一般认为实际运算放大器越接近理想运放就越好，课堂上我们涉及到的只是要求输入端等效电阻无穷大，开环增益无穷大，其实还有很多其他的指标，我就简要介绍下吧，运算放大器的性能指标包括5个，开环差模电压放大倍数，最大输出电压，差模输入电阻，输出电阻，共模抑制比CMRR。
（开环差模放大倍数是指集成运放在无外加反馈回路的情况下的差模电压的放大倍数。
最大输出电压是指它是指一定电压下，集成运放的最大不失真输出电压的峰--峰值。
差模输入电阻的大小反映了集成运放输入端向差模输入信号源索取电流的大小。
要求它愈大愈好。
输出电阻的大小反映了集成运放在小信号输出时的负载能力。
共模抑制比放映了集成运放对共模输入信号的抑制能力，其定义同差动放大电路。
CMRR越大越好。
）如图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：U0= 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：R i ≈∞，R o ≈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”）。
76 有线电视用户放大器的使用技巧新编
有线电视用户放大器的使用技巧新编林挺逵浙江省台州市路桥区乡镇广电站退休职工有线电视用户放大器是担负用户分配任务的放大器，其输出电平较高、占用系统失真指标的份额较大，所以在使用时必须注意一点技巧，以获得最佳的分配效率，同时保证系统的质量指标。
下面提出几点使用技巧供作讨论和参考。
1、用户放大器要采取高输出电平工作方式以提高分配效率许多业界同仁赞同用户放大器的输出电平可以在100±5dB范围选取（/catvbbs/viewthread.php?tid=17435&extra=page%3D4），实际上这是一种出于无奈的选择。
大家都知道，用户放大器的输出电平每提高4dB，捎带用户的理论数量就可以提高1倍，用户放大器输出电平103dB时所带的用户的理论数量就是95dB时的4倍（图1）！所以大家都巴不得用户放大器能有一个高的输出电平！图1 用户放大器不同输出电平时分配效率比较为什么大家会赞同用户放大器的输出电平要在高低很大的范围里选取，而不是定在一个比较高的数值上？有线电视网兴建初期，网络中只有用户放大器，那时，无论电缆网络有多长，用户放大器都得一级一级地串联下去。
用户放大器的串联级数n多了，其输出电平必然要降低，这很容易从当时的放大器输出电平计算公式中可以看出来：So＝Somax－10 lg n－7.5 lg（N－1） (1)那个时候，各条电缆线路中用户放大器的实际输出电平，的确是设计、调试在95dB至105dB之间的某一个数值。
虽然时过境迁，那种放大器的设置、设计和调试的观念已经过时，但是利用近期适用的放大器输出电平计算公式计算得出的结果，在某些地方也有可能是那么宽的电平范围。
因为电缆分配部分失真指标和载噪比指标的指标占用系数[2]，是全系统的指标占用系数减去前端和各级光链路以后的剩余值，网络规模愈大、光缆级数愈多，电缆分配网络的指标占用系数愈少，而电缆分配网络里往往还有若干级延伸干线放大器要占用指标，因此各地区、各条线路用户分配放大器的失真指标和载噪比指标的指标占用系数相差很大，即指标（分配）值相差很大，其中尤其是决定放大器最高输出电平的失真指标CTB差距更大。
使用运算放大器有哪些经验技巧？这套内容把所有要点讲全了！
使用运算放大器有哪些经验技巧？这套内容把所有要点讲全了！来源：电子发烧友网运算放大器，对于学工科的学生来说是一个耳熟能详的词。
运算放大器作为最通用的模拟器件，广泛运用于信号变换调理、ADC采样前端和电源电路等场合。
大家在学习模电课程的时候，都已经学会了运放的设计。
然而在使用运放的时候，又有哪些需要注意的呢？1、注意输入电压是否超限图1-1是ADI的OP07数据表中的输入电气特性的一部分，可以看到在电源电压±15V的条件下，输入电压的范围是±13.5V，如果输入电压超出范围，那么运放就会工作不正常，出现一些意料不到的情况。
图1-1而有一些运放标注的不是输入电压范围，而是共模输入电压范围，如图1-2是TI的TLC2272数据表的一部分，在单电源+5V的条件下，共模输入范围是0-3.5V.其实由于运放正常工作时。
同相端和反相端输入电压基本是一致的（虚短虚断），所以“输入电压范围”与“共模输入电压范围”都是一样的意思。
图1-2* 学习关于运放重要参数的计算、测量，并在运放中反馈的计算总结，文章末尾有相关运放实战训练视频，想学习的童鞋们继续往下看。
2、不要在运放输出直接并接电容在直流信号放大电路中，有时候为了降低噪声，直接在运放输出并接去耦电容（如图2-1）。
虽然放大的是直流信号，但是这样做是很不安全的。
当有一个阶跃信号输入或者上电瞬间，运放输出电流会比较大，而且电容会改变环路的相位特性，导致电路自激振荡，这是我们不愿意看到的。
正确的去耦电容应该要组成RC电路，就是在运放的输出端先串入一个电阻，然后再并接去耦电容（如图2-2）。
这样做可以大大削减运放输出瞬间电流，也不会影响环路的相位特性，可以避免振荡。
3、不要在放大电路反馈回路并接电容如图3-1所示，同样是一个用于直流信号放大的电路，为了去耦，不小心把电容并接到了反馈回路，反馈信号的相位发生了改变，很容易就会发生振荡。
所以，在放大电路中，反馈回路不能加入任何影响信号相位的电路。
如何正确使用模拟电路中的运算放大器
如何正确使用模拟电路中的运算放大器在模拟电路设计中，运算放大器（Operational Amplifier）扮演着重要的角色。
通过正确使用运算放大器，可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能。
本文将介绍如何正确使用模拟电路中的运算放大器，以帮助读者更好地理解和应用这一关键电子元件。
一、运算放大器基础知识运算放大器是一种高增益、差模输入的集成电路，并且通常具有很大的输入阻抗和小的输出阻抗。
它由输入端、输出端和电源端组成。
1. 输入端：运算放大器的输入端通常有两个：非反馈输入端（非反）和反馈输入端（反馈）。
非反输入端为负号，反馈输入端为正号。
通过调整输入信号在这两个输入端的比例，可以实现信号放大和其他功能。
2. 输出端：运算放大器的输出端通常为单一的输出信号。
其输出信号的幅度和输入信号有一定的线性关系。
3. 电源端：运算放大器需要外部电源进行供电。
常见的供电电压为正负12V，也有其他型号和规格的运算放大器，供电电压和功耗需根据具体型号进行选择。
二、正确的运算放大器使用方法在实际应用中，为了正确使用运算放大器并获得期望的结果，我们需要注意以下几个方面。
1. 电源稳定性运算放大器对电源的稳定性要求较高。
因此，建议使用稳定的电源，可以采用电池、稳压电路或者稳定供电模块。
同时，供电电源的电压应在运算放大器的工作范围内，并保持供电电压的稳定性。
2. 输入端连接为保持运算放大器的正常工作，输入端需要合理连接。
一般情况下，将信号源通过电阻与非反馈输入端连接，而反馈输入端则可以通过电路中的元件，如电容或电阻进行连接。
3. 反馈电阻的选择反馈电阻的选择对于运算放大器的放大倍数和频率响应有着重要影响。
通过调整反馈电阻的大小可以改变运算放大器的放大倍数，同时也会影响运算放大器的频率响应。
因此，在选择反馈电阻时，需要综合考虑放大倍数和频率响应的需求。
4. 负载阻抗的合理匹配为了保证运算放大器的输出信号能够正常工作，负载阻抗的合理匹配非常重要。
OP放大器应用简介
放大器应用简介 首先介绍虚短路
虚短：集成运放的净输入电压为0，Vp=0 虚断：集成运放的净输入电流为0，Ib=0 理想放大器：
常见应用
1、正向放大器 反向放大器
差动放大器
恒压恒流应用
微分积分应用
比较放大器
振荡器 定时电路应用
占空比可调电路
占空比的改变方法：使电容的正向和反向充电时间常数不同。
利用二极管的单向导电性可以引导电流流经不同的通路，占空比可调的矩形波发生电路如图(a)所示，电容上电压和输出电压波形如图(b)所法。
电路工作原理：
★当u O=+U Z时，通过R W1、D1和R3对电容C正向充电，若忽略二极管导通时的等效电阻，则时间常数
★当u O=-U Z时，通过R W2、D2和R3对电容C反向充电，若忽略二极管导通时的等效电阻，则时间常数
结论：改变电位器的滑动端可改变占空比，但不能改变周期。
四象限探测器光电跟踪伺服系统的研究
四象限探测器光电跟踪伺服系统的研究李芳;郭建强;何婷婷;李游;殷凯【摘要】In order to accomplishing target tracking in photoelectric way,the four⁃quadrant detector is used to detect ob⁃jects. Filtering of the signal collected by AD acquisition of single⁃chip microcomputer MSP410F169 is conducted. The speed of motor is adjusted with PID algorithm and duty ratio of PWM wave produced by MSP410F169. Through two motors,the space ro⁃tation of the tracking device is realized to track targets.% 为了实现光电跟踪目标，用四象限探测器检测目标物，利用单片机MSP410F169的AD采集，将采集到的信号进行滤波，利用PID算法，以及单片机MSP410F169的时钟控制PWM波的占空比来调节电机的转速。
通过两个电机来实现跟踪装置的空间旋转跟踪目标物。
【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2013(000)011【总页数】4页(P119-121,124)【关键词】光电跟踪;四象限探测器;MSP430F169;PID算法【作者】李芳;郭建强;何婷婷;李游;殷凯【作者单位】西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000;西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000;西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000;西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000;西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000【正文语种】中文【中图分类】TN820.3⁃340 引言MSP430单片机具有集成度高、嵌入模块多（如12位ADC、16位定时器等）、超低功耗等特点，在许多领域内得到了广泛的应用[1]。
OP放大器使用心得
第一章OP放大器1.旁路电容和相位补偿元件的配线越短越好。
2.只需一个电容就可以解决的类型，是外装相位补偿中最普通的方式，但一旦想增减相位补偿就不能用这种方法，这种方法多用于对响应速度等极限性没有要求的情况3.正负电源不同时开启的话，会产生一些不安全问题。
4.差动放大器的价值不在于放大而在于消除同相成分。
5.10mv的误差放大1000倍就有10V的误差，放大10000倍就有100V的误差，所以放大倍数的真正界限不是由放大倍数决定的，而是由放大器如何稳定低噪声决定的第二章零点、漂移及噪声1.零点稳定性的提高方法（可直接进行的改善方法）（1）加平衡电阻Rc，但是这种方法的改善量为Rf（IB-Ios），作为高Rf和偏流较大的OP 放大器，效果才会很明显，否则不起作用，反而增加元件增加复杂度不可靠。
（2）尽可能使用小负载。
OP放大器的实际负载其实是Rf||Rl，使用小负载能排除Rf的影响。
但是若一定要加大负载，那么可以反馈回路两端间加射极跟随器作为缓冲级。
（图2.8）2.消除偏置！（1）使第一级的集电极电流平衡（2）从恒定的电流源向反相输入加一定的电流（恒流源的输出电阻为∞，所以尽量使输出电阻大，即信号源内阻大）（3）给正相输入加调节用电压（这种方法可以说是最好的）（此时作为反相放大器使用）（恒压源的输出电阻为零，所以尽量使输出电阻小）3.自动零点调节（1）零点校正放大器（射极跟随器处理高频率和脉冲很快，但是直流耦合的脉冲电路等，基级-发射极间电压会有麻烦）。
最好在反相端也装入一个PNP的射极跟随器。
（2）有放大倍数时，图2.25第三章避免变成振荡器1.振荡的原因：本来应该是负反馈的相位发生了180°的偏差，变成正反馈并振荡。
即附加相移（放大回路与反馈回路之和）为奇数倍的180°2.避免振荡的方法.（1）由于零点具有和极点相反的性质，所以把它们组合起来是消除麻烦的极点的好办法。
（实现零点的例子图3.8）3.OP放大器以外的要素引起的振荡的解决办法。
运算放大器的使用方法(一)
運算放大器的使用方法(一)目的了解並測試運算放大器的簡單應用電路儀器信號產生器、示波器、數位電錶麵包板、接線及香蕉插座零件盒各一運算放大器LM741一枚電阻1k 、10k 各四枚，1M 一枚可變電阻1k 一枚 1.5V 電池(包括電池座)一組 20k 、100k 各兩枚原理說明實際741的接法可參閱補充資料及元件資料，基本你所需要知道的事情如下： ․"DIP"(dual-in-line)包裝的IC 可以很自然地插入麵包板，您絕對不需要對它的腳(pin)做矯正手術。
(小心他從麵包板上跳起來！)․第一次接觸IC 的同學請注意接腳的編號順序。
․您在使用Op-Amp 前，必須加上電源CC V ±，如右圖。
這裏的CC V 為15Volts 。
․接腳1和5為歸零用，本實驗暫時不用。
․所有外部電路接好後再開電源（CC V ±）；要拆線路前亦先關電源。
實驗步驟接線時特別注意直流電源供應器的調整方式：(1)用tracking ，(2)用series ，(3)正電源輸出之負端接地（用金屬片），負電源之正端接地，(4)電流上限要調夠 大，(5)電源的接地和電路（麵包板）的接地要接在一起。
<一>反相放大器(Inverting Amplifier)基本接線如右圖：1. in V 用1kHz ，DC OFFSET=0，振幅0.1Volt 之弦波輸入，測out V ，得出電壓增益。
2. 將in V 之振幅加大，注意觀察out V ，out V 的最大振幅為多少（不被削截）？3. 改變in V 的頻率，在很高或很低的頻率此放大器還正常工作嗎？4. 試試看三角波輸入，這放大器是否非常"線性"？（看三角波形是否有失真）5. 測量此放大器的輸入阻抗。
先不接test R ，測出out V 。
再接上適當test R ，再測得out V ′。
s V 振幅均不變。
【intest in out out R R R V V +=′】<二>非反相放大器（Non-inverting Amplifier ）基本接線如右下圖：（注意輸入端之＋，－）重複步驟<一>中1至5。
一些典型的运算放大器OP应用电路结构（精华版）
⼀些典型的运算放⼤器OP应⽤电路结构（精华版）⼀些典型的运算放⼤器OP应⽤电路结构（精华版）南华⼤学黄智伟系列-⼀些典型的运算放⼤器OP应⽤电路结构(精华版) 搜集整理了⼀些典型的运算放⼤器(OP)应⽤电路结构如下，供各位参考: (以下内容主要摘⾃“吴运昌.模拟集成电路原理与应⽤[M].⼴州:华南理⼯⼤学出版社，2004.9” )1. 波形变换电路波形变换电路属⾮线性变换电路，其传输函数随输⼊信号的幅度、频率或相位⽽变，使输出信号波形不同于输⼊信号波形。
1.1 检波与绝对值电路1.1.1检波电路图1.1.1所⽰为线性检波电路及其传输特性。
电路中，把检波⼆极管D，接在反馈⽀路中，D2接在运放A输出端与电路输出端之间。
该电路能克服普通⼩信号⼆极管检波电路失真⼤，传输效率低及输⼊的检波信号需⼤于起始电压(约为0. 3 V的固有缺点，即使输⼊信号远⼩于0.3 V，也能进⾏线性检波，因⽽检波效率能⼤⼤地提⾼。
图1.1.1 线性检波电路及其传输特性线性检波电路的死区电压⼤⼩不决定于⼆极管的导通电压值，⽽是取决于D2正向压降VD的影响程度。
1.1.2绝对值电路绝对值电路⼜称为整流电路，其输出电压等于输⼊信号电压的绝对值，⽽与输⼊信号电压的极性⽆关。
采⽤绝对值电路能把双极性输⼊信号变成单极性信号。
在线性检波器的基础上，加⼀级加法器，让输⼊信号vi的另⼀极性电压不经检波，⽽直接送到加法器，与来⾃检波器的输出电压相加，便构成绝对值电路。
其原理电路如图1.1.2所⽰。
图1.1.2 绝对值电路输出电压值等于输⼊电压的绝对值，⽽且输出总是负电压。
若要输出正的绝对值电压，只需把图1.1.2所⽰电路中的⼆极管D1、D2的正负极性对调。
1.2限幅电路限幅电路的功能是:当输⼊信号电压进⼊某⼀范围(限幅区)后，其输出信号电压不再跟随输⼊信号电压变化，或是改变了传输特性。
1.2.1 串联限幅电路图1.2.1所⽰为简单串联限幅电路及其传输特性。
OP放大器应用技巧100例
精彩摘录
通过对前两篇文献的实践案例进行分析，我们可以总结出OP放大器的一些优点和应用技巧。OP放 大器具有高输入阻抗、低输出阻抗的特点，这使得它能够对微弱信号进行高效放大。OP放大器具 有很宽的频带和良好的线性度，适用于各种复杂的电路系统。OP放大器的负反馈机制能够提高电 路的稳定性和可靠性。 然而，在实际应用中，需要注意以下几个方面的问题。OP放大器的电源和接地要稳定可靠，以避 免产生噪声和失真。负反馈电阻的选择要适当，以保证足够的增益和稳定的放大性能。要避免信 号源内阻过大对OP放大器性能的影响。 《OP放大器应用技巧100例》这本书对于电子工程领域的工作者来说具有极高的参考价值。通过 掌握OP放大器的应用技巧，可以进一步提高电子设备的性能和可靠性。本书所列举的三个摘录分 别从不同角度阐述了OP放大器的实际应用。相信读者在阅读本书后能更好地理解和应用OP放大器。
这本书的语言风格简明易懂，作者采用了通俗易懂的语言和生动的比喻来描述OP放大器的应用技 巧。书中还通过大量的实例和图表来帮助读者更好地理解每个技巧的具体应用方法和效果。
我们来说说这本书的修辞手法。作者在行文中采用了多种修辞手法，比如对比、举例、归纳等， 来使文章更加生动有趣。例如，作者通过对比不同的OP放大器类型来帮助读者更好地了解每种类 型的优缺点；同时通过大量的举例来说明每种技巧的具体应用方法和效果；此外还通过归纳总结 来说明每种技巧的核心要点和应用范围。
精彩摘录
精彩摘录
在电子工程领域，运算放大器（OP放大器）是一种极其重要的器件，广泛应用于各种电路系统中。 近年来，一本名为《OP放大器应用技巧100例》的书籍备受推崇，作者凭借丰富的实践经验，系 统地介绍了OP放大器的各种应用技巧。本书将通过精彩摘录的方式，引导读者领略书中的精髓。 在电子系统中，信号通常很微弱，难以直接进行处理。此时，OP放大器可以作为一种有效的工具， 通过放大信号电流，提高信号强度。具体的做法是在OP放大器的输入端接入待放大的信号，适当 调整反馈电阻的阻值，以控制放大倍数。实际应用中，反馈电阻的选择需根据具体需求进行优化。 举例来说，设计一个音频前置放大器，需要提高音频信号的电流强度。此时，可以采用OP放大器 来对输入信号进行放大。选择一个适当的反馈电阻，如1kΩ，将输入信号接入放大器的正向输入 端，调整输入电阻和反馈电阻的阻值比，即可实现对音频信号的放大。
【精品】运算放大器应用设计的技巧总结
运算放大器应用设计的几个技巧一、如何实现微弱信号放大？传感器+运算放大器+ADC+处理器是运算放大器的典型应用电路，在这种应用中，一个典型的问题是传感器提供的电流非常低，在这种情况下，如何完成信号放大？张世龙指出,对于微弱信号的放大，只用单个放大器难以达到好的效果，必须使用一些较特别的方法和传感器激励手段，而使用同步检测电路结构可以得到非常好的测量效果.这种同步检测电路类似于锁相放大器结构,包括传感器的方波激励，电流转电压放大器,和同步解调三部分。
他表示，需要注意的是电流转电压放大器需选用输入偏置电流极低的运放。
另外同步解调需选用双路的SPDT模拟开关。
另有工程师朋友建议,在运放、电容、电阻的选择和布板时,要特别注意选择高阻抗、低噪声运算和低噪声电阻。
有网友对这类问题的解决也进行了补充，如网友“1sword”建议：1）电路设计时注意平衡的处理,尽量平衡，对于抑制干扰有效，这些在美国国家半导体、BB(已被TI收购)、ADI等公司关于运放的设计手册中均可以查到。
2）推荐加金属屏蔽罩，将微弱信号部分罩起来（开个小模具)，金属体接电路地，可以大大改善电路抗干扰能力。
3)对于传感器输出的nA?级，选择输入电流pA?级的运放即可。
如果对速度没有多大的要求，运放也不贵。
仪表放大器当然最好了,就是成本高些.4)若选用非仪表运放，反馈电阻就不要太大了，M欧级好一些。
否则对电阻要求比较高。
后级再进行2级放大，中间加入简单的高通电路，抑制50Hz干扰。
二、运算放大器的偏置设置在双电源运放在接成单电源电路时，工程师朋友在偏置电压的设置方面会遇到一些两难选择,比如作为偏置的直流电压是用电阻分压好还是接参考电压源好？有的网友建议用参考电压源，理由是精度高，此外还能提供较低的交流旁路，有的网友建议用电阻,理由是成本低而且方便，对此，张世龙没有特别指出用何种方式，只是强调双电源运放改成单电源电路时，如果采用基准电压的话，效果最好。
OP分析、设计及应用技巧
问题三：应如何选取RI、RF、RB的精度等级。在对放大 倍数要求不严格的应用场合，如一般音响电路的前置放大 级，选取Ⅰ级精度(士5％)已足够用，甚至49.9kΩ的电阻亦 可用51kΩ标称阻值代替。如果对放大倍数要求极严，例如 要求Au 的精度为士 1％，则 RI、RF至少应选士0.5％的精度 才能保证 Au 的精度要求。而且要查阅0.5％精度系列标称值 是否有你所需的计算阻值、如100Ω、49.9kΩ。如没有，可 在保证比例关系的基础上适当增大或减小RI、RF的阻值， 直至找出合适的标称系列值；或在相近阻值电阻中用欧姆 表挑选合适的阻值使用。
高精度电阻的温度系数也较小，通常在100p p m／℃以 下，这种电阻在温度每变化一度时，其阻值的相对变 化量小于其实际值的万分之一(100 ×10- 6=10- 4)。选 用低温度系数电阻可以减小放大器因温度变化而产生 的输出漂移。
比例器的基本电路虽然只有反相、同相输入两种，但 只要电路设计上稍加变化，就可以派生出千千万万各 具特色的电路来，这也是通用运放应用的巧妙和极具 魅力之处。
第二个问题是： 取RI=1kΩ、RF=499kΩ 或 是 RI=1Ω、RF=499Ω；RI=100kΩ、 RF=49.9MΩ 都能保证放大倍数Au=500。那么 RI和 RF是取大一 些、还是小一些好呢?前面我们已经分析了 RI、RF过大可能会 带来较大的电流漂移干扰，那么，RI、RF是不是越小越好呢?
消除自激的方法一般是在电路的共射中间级上加一个很小的 补偿电容 C，如图 所示。不难看出，这实际上是以附加高频 负反馈来降低集成运放在高频段的增益，以使附加相移虽达 180°而变成正反馈时，其回路增益被降至小于 1。这样，即 使放大器在谐波干扰下出现正反馈振荡，因回路增益过小， 振荡无法维持，电路也就稳定了。
运算放大器使用指南
An Applications Guide for OPAmpsNational Semiconductor Corporation运算放大器使用指南美国国家半导体公司An Applications Guide for OP Amps声明：本文为中国电子网社区网友NE5532与AKAER合译，其中NE5532翻译1-14章节，AKAER翻译15-23章节，在翻译中得到了中国电子网和广大社区网友的帮助，在这里一并致谢。
本文仅供大家学习参考，并不得用于商业目的。
欲索取国家半导体公司的原版资料，请查询国家半导体网站模拟技术大学栏目。
AKAER NE55322004-5运算放大器使用指南目录1. Introduction (3)2. The Inverting Amplifier (5)3. The Non-Inverting Amplifier (8)4. The Unity-Gain Buffer (9)5. Summing Amplifier (11)6. The Difference Amplifier (12)7. Differentiator (14)8. Integrator (17)9. Simple Low-pass Filter (19)Current-to-Voltage Converter (21)10. TheAmplifiers (23)11. Photocell12. PrecisionCurrent Source (26)Voltage References (29)13. Adjustable14. The Reset Stabilized Amplifier (33)Multiplier (35)15. TheAnalog16. The Full-Wave Rectifier and Averaging Filter (38)Oscillator (42)Wave17. SineGenerator (44)18. Triangle-WaveRegulated Power Supply (47)19. TrackingBench Power Supply (49)20. Programmable21. Conclusions (52)22. 附录 I Definition of Terms (53)23. References (54)An Applications Guide for OP Amps1. Introduction概述：The general utility of the operational amplifier is derived from the fact that it is intended for use in a feedback loop whose feedback properties determine the feed-forward characteristics of the amplifier and loop combination. To suit it for this usage, the ideal operational amplifier would have infinite input impedance, zero output impedance, infinite gain and an open-loop 3 dB point at infinite frequency rolling off at 6dB per octave. Unfortunately, the unit cost–in quantity-–would also be infinite.Intensive development of the operational amplifier, particularly in integrated form, has yielded circuits which are quite good engineering approximations of the ideal for finite cost. Quantity prices for the best contemporary integrated amplifiers are low compared with transistor prices of five years ago. The low cost and high quality of these amplifiers allows the implementation of equipment and systems functions impractical with discrete components. An example is the low frequency function generator which may use 15 to 20 operational amplifiers in generation, wave shaping, triggering and phase-locking.The availability of the low-cost integrated amplifier makes it mandatory that systems and equipments engineers be familiar with operational amplifier applications. This paper will present amplifier usages ranging from the simple unity-gain buffer to relatively complex generator and wave shaping circuits. The general theory of operational amplifiers is not within the scope of this paper and many excellent references are available in the literature.1,2,3,4 The approach will be shaded toward the practical, amplifier parameters will be discussed as they affect circuit performance, and application restrictions will be outlined.The applications discussed will be arranged in order of increasing complexity in five categories: simple amplifiers, operational circuits, transducer amplifiers, wave shapers and generators, and power supplies. The integrated amplifiers shown in the figures are for the most part internally compensated so frequency stabilization components are not shown; however, other amplifiers may be used to achieve greater operating speed in many circuits as will be shown in the text. Amplifier parameter definitions are contained in Appendix I.运算放大器使用指南我们知道，通用OP工作在这样的情况下：在接入负反馈环路后，OP和反馈环路的特性仅由反馈环路来决定。
集成运算放大器的基本应用实验
集成运算放大器的基本应用实验集成运算放大器（Operational Amplifier, 简称Op-Amp）是一种广泛应用于电子电路中的基本器件。
它具有输入阻抗高、输出阻抗低、增益大、频率响应宽等优点，被广泛应用于信号放大、滤波、求和、差分等电路中。
本文将介绍Op-Amp的基本应用实验。
一、Op-Amp的基本特性实验为了了解Op-Amp的基本特性，我们可以进行如下实验。
首先，将Op-Amp的正电源和负电源分别接到电源上，再将其输出端接到示波器上。
此时，我们可以观察到输出端的电压为0V。
这是因为Op-Amp的差模输入端对于共模信号具有高的抑制能力，所以即使输入端有微弱的共模信号，也会被Op-Amp抑制掉，输出端的电压保持为0V。
接下来，我们可以将正输入端和负输入端分别接到同一电压源上，此时输出端的电压为0V。
这是因为Op-Amp的增益极高，在没有输入差分信号的情况下，输出端的电压应该为0V。
二、Op-Amp的非反馈放大电路实验Op-Amp的非反馈放大电路是一种最简单的Op-Amp电路。
其电路图如下所示：我们可以将输入端接到信号源上，输出端接到示波器上，通过调节信号源的幅值来观察输出端的电压变化。
此时，我们可以观察到输出端的电压是输入端信号的放大倍数。
例如，如果我们输入1V的正弦信号，调节放大倍数为10倍，则输出端的电压为10V的正弦信号。
三、Op-Amp的反馈放大电路实验Op-Amp的反馈放大电路是一种常见的Op-Amp电路。
其电路图如下所示：我们可以将输入端接到信号源上，输出端接到示波器上，通过调节反馈电阻的大小来观察输出端的电压变化。
此时，我们可以观察到输出端的电压是输入端信号的放大倍数，且放大倍数与反馈电阻的大小成反比例关系。
例如，如果我们输入1V的正弦信号，调节反馈电阻为1kΩ，则输出端的电压为10V的正弦信号。
四、Op-Amp的积分电路实验Op-Amp的积分电路是一种常见的Op-Amp电路。
运算放大器选择经验总结
运算放大器选择经验总结运算放大器(opamp)是整个模拟电路设计的基石，选择一个恰当的放大器对于达到系统设计指标至关重要。
考虑因素：1.运放供电电压大小和方式选择;2.运放封装选择;3.运放反馈方式，即是VFA(电压反馈运放)还是CFA(电流反馈运放);4.运放带宽;5.压摆率大小，这决定全功率信号带宽;6.Offset电压和Offset电流选择;7.Offset电压随温度的漂移大小，即ΔVoffset/ΔT大小;8.运放输入阻抗选择;9.运放输出驱动能力大小选择;10.运放静态功耗，即ICC电流大小选择;11.运放噪声选择;12.运放驱动负载稳定时间。
在设计开关电源的模拟电路时，有的人根本不知道如何选择运放，手头有什么就用什么，也许你曾经这样做了100次，都幸运的成功了，但是第101次会怎么样呢?另外一些人是恰恰相反，抱着五六本原厂资料翻来翻去，结果好不容易寻到了“梦中情人”，却又买不到。
不才向大家推荐一些俗俗的运放，肯定能买到，能适应大多场合。
1.速度要求不高，或直流放大：LF441(单),LF442(双),LF444(四),TL084(四)(以上运放为JFET输入，阻抗极高，不必考虑输入端的阻抗平衡) OP07(单，高精度，有调零端，速度可是特别慢,用于直流放大不错)2.速度比较高，音频范围，倍数不超过100：LF356(单),LF353(双),LF347(四),TL074(四)(以上运放为JFET输入，阻抗极高，不必考虑输入端的阻抗平衡) OP27(单，高精度，有调零端，速度比LF356快)NE5534(用于音响放大，音质很好，但输入阻抗低)3.高速OP37(单位频响50MHz,但一定不能用做跟随器!在闭环增益小于5时会自激)4.低压或单电源LM324(太慢)建议使用Maxim公司产品其他特殊场合，如视频放大，超线性放大，低漂移等要求，还是要查查资料再说。
'你焊在电路板上的运放不是教科书上的理想运放!'设计电路时,在考虑了你所考虑的全部问题以后,请注意以下问题.1.输出电压摆幅不要期望一般的运放的输出电压能达到供电电压,哪怕你的负载电阻为10M.一般的通用运放的输出电压的峰峰值都与电源相差1~3V.2.共模输入电压范围不要让你的运放的输入端的电位非常接近他的供电电压,否则你会被搞的焦头烂额.例如,你选用的是LF347运放(多数JFET运放都类似),供电电压为正负12V,正输入端电位为-11V,负输入端为-11.5V,你猜输出会是什么?或许你猜错了,是-10V.这就是你超出共模电压范围使用的结果.当然,如果你换成LM324,就没有这种效果了.幸好,现在Maxim公司和NS公司都推出了RailtoRail运放,他们的共模电压范围和电源电压相同.3.输出电压摆率SR如果你正在用运放放大高频大幅值信号,一定不要忽略SR参数,他表示输出电压每微秒最大的变化量.举例说明,uA741的单位带宽为1MHz,SR=0.7V/us,如果你将他接成跟随器形式(增益=1),此时,如果你输入幅值为-5V~+5V,频率为200KHz的方波,那么,输出结果一定使你大失所望,他的输出居然是一个幅值只有2V左右的怪怪的三角波.略做补充:(1)对于低电势放大线路,还要考虑失调,温漂和输入噪音.(2)对于高精度线路,应注意共模抑制比,一般来说共模抑制比高的OP其线性较好.(3)注意输入电阻,双极型OP一般在几百K至几十M.运放的自激有多种可能引起:1.补偿不足.例如OP37等运放,在设计时,为了提高高频响应,其补偿量较小,当反馈较深时会出现自激现象.通过测量其开环响应的BODE图可知,随着频率的提高,运放的开环增益会下降,如果当增益下降到0db 之前,其相位滞后超过180度,则闭环使用必然自激.2.电源回馈自激.从运算放大器的内部结构分析,他是一个多级的放大电路,一般的运放都由3级以上电路组成,前级完成高增益放大和电位的移动,第2级完成相位补偿功能,末级实现功率放大.如果供给运放的电源的内阻较大,末级的耗电会造成电源的波动,此波动将影响前级的电路的工作,并被前级放大,造成后级电路更大的波动,如此恶性循环,从而产生自激.3.外界干扰.确切的说,这并不算自激,但现象和自激相似.输出产生和输入无关的信号.因为我们处于一个电磁波笼罩的环境之中,有50Hz 和100Hz的工频干扰,数百Hz的中波广播干扰,数MHz的短波干扰,几十到几百Hz的电视广播和FM广播干扰,1GHz左右的无线通讯干扰等.如果电路设计屏蔽不佳,干扰自然会引入电路,并被放大.如果电路出现自激现象,首先应该判断是哪种原因造成的.第一种自激出现在运放闭环使用,而且增益较低的情况下,一般只有增益小于10的情况下才能出现.其实这种自激最好解决,正确的选择运放即可,对于一些高速运放,其厂家手册中都会注明最低的闭环增益.与此相反,后两种情况都是在高增益情况下发生,这一点非常重要,可以准确的判断自激的原因.相对而言,后两种自激较难解决,本人不谦虚的说,只有具有一定的模拟电路设计经验,才有可能避免以上情况的发生.基本原则是尽量增加地线的面积,在运放供电印脚附近,一定是附近增加高频退殴电容,采用高频屏蔽等方法消除自激,减小干扰.运放和比较器的区别：运算放大器与专用比较器在变频器主控板的控制电路中比较常见，它的作用也不用我去形容了，做这行的都比我清楚。
运算放大器的特点及在实际应用中应注意的问题
运算放大器的特点及在实际应用中应注意的问题运算放大器的特点及在实际应用中应注意的问题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，用于增强电压信号。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、大共模抑制比、宽带宽等特点。
运算放大器的符号一般为一个三角形，表示正极性输入端，一个倒三角形，表示负极性输入端，还有一个输出端。
2. 运算放大器的特点运算放大器具有许多特点，使其成为电子电路中常用的元件之一。
运算放大器的增益非常高，可以达到几十到几百倍，因此可以放大微弱的信号。
运算放大器具有高输入阻抗，低输出阻抗，这表明它对外部电路几乎没有负载效应。
运算放大器的共模抑制比很大，能够有效抑制共模信号对差分信号的干扰。
运算放大器还具有很宽的带宽，能够处理各种频率的信号。
3. 在实际应用中应注意的问题在实际应用中，运算放大器有一些需要注意的问题。
运算放大器需要供电，因此对于电源的稳定性要求较高。
运算放大器在设计电路时需要考虑电路的稳定性和可靠性，尽量避免引入负反馈使其超调或者发生不稳定。
温度的变化也会影响运算放大器的性能，因此需要在设计时考虑环境温度对电路性能的影响。
对于高精度的应用，还需要考虑运算放大器的漂移和噪声等问题，采取合适的措施进行补偿和滤波。
4. 个人观点和理解在我看来，运算放大器是一种非常重要的电子元件，它在电子电路中有着广泛的应用。
然而，在实际应用中，我们需要充分了解它的特点，并注意电源、稳定性、温度、漂移和噪声等问题，以保证电路的性能和可靠性。
总结回顾：通过本文的一系列讨论，我们详细分析了运算放大器的特点及在实际应用中应注意的问题。
我们介绍了运算放大器的基本特点，包括高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、大共模抑制比、宽带宽等。
我们讨论了在实际应用中需要注意的问题，包括电源稳定性、电路稳定性、温度影响、漂移和噪声等。
我们共享了个人观点和理解。
运放使用经验谈
反向放大电路
假设： IB=0，VE=0，a=∞
实际运放
增益 = 25,000 to 167 dB 带宽 = 1 kHz to 1 GHz 压摆率 = 0.1-800 V/ms 输出阻抗 = 1-1k 输入阻抗 = 106W ,2-20pF 偏置电压 = 0.5 mV 偏流 = 10 fA-250nA 电压摆幅 = Vcc+ - Vcc共模抑制比 = 50-130 dB
三种常见的带宽
• -3dB 带宽 a) 在一般情况下数据手册所表明的 b) 小信号输出 0.2Vp-p ， 一般不会到达摆幅 c)增益下降0.707倍 • -0.1dB 平坦度(flatness) a) 描述在整个频带内增益的起伏情况 • 全功率带宽 a) 输出大信号，一般是指2Vp-p b)达到摆幅的限制，但是不失真
C2 60p
100k
OPA656
Wideband, Unity-Gain Stable, FET-Input
P1 Vin
SMA
R1
C1
5p
900k
2
3
C2
R2
60p
100k
4
7
5
8
1 U1
OPA656
P2
6
Vout
SMA
带宽和压摆率决定速度
• 这些特性经常被称为交流参 数 （AC parameters） • 带宽 – 增益基本不变，波形 不失真时的频带宽度 • 压摆率(Slew-rate) – 输入为 阶跃信号时的，最大输出变化 率
仪表放大器(Instrumentation Amp)
• 增加输入缓冲级 • 增益通过RG一个 电阻设 • 总增益由2级放大 完成，所以增益可 以做到很高