基本运算放大器电路设计

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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。

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 +_

运算放大器原理图

运算放大器原理图运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种重要的电子元件，它在电子电路中起着非常重要的作用。

本文将介绍运算放大器的原理图及其工作原理。

首先，让我们来了解一下运算放大器的基本结构。

运算放大器通常由一个差分输入级、一个级联放大器和一个输出级组成。

差分输入级通常由两个输入端和一个差分放大器组成，级联放大器由多个级联的放大器组成，输出级则是一个输出放大器。

运算放大器的电路图如下所示：（插入运算放大器原理图）。

在实际应用中，运算放大器通常用来放大电压信号、求和、差分运算、积分、微分等。

运算放大器具有高输入阻抗、低输出阻抗、大增益、宽带宽等特点，可以实现很多复杂的电路功能。

运算放大器的工作原理是基于反馈原理的。

在运算放大器的反馈电路中，通过外部连接的电阻、电容等元件，将部分输出信号反馈到输入端，从而实现对输出信号的控制。

通过控制反馈电路的参数，可以实现对运算放大器的增益、频率特性等进行调节。

另外，运算放大器还有一些常见的特性，比如输入偏置电流、输入偏置电压、共模抑制比、噪声等。

这些特性对于运算放大器的实际应用有着重要的影响，需要在设计电路时进行充分考虑。

在实际应用中，运算放大器广泛应用于模拟电路、数字电路、信号处理、自动控制等领域。

比如，运算放大器可以用来设计滤波器、比较器、振荡器、放大器等电路，也可以用来实现信号的调理、放大、滤波、整形等功能。

总的来说，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。

通过对运算放大器的原理图及其工作原理的了解，可以更好地应用运算放大器设计各种电路，实现各种功能。

希望本文对读者有所帮助，谢谢阅读！。

运算放大器设计.ppt

40~8 仪表放 3.05
5
大器
8PDIP 精密,
0
50
0.5
12 0
5
8
9
0. 7
4. 5
36
/40~8
低功耗 USD 仪表放 4.95
5
大器
0.0 02
50+ 500/ G
5+2 0/G
12 0
5
8
9
PDIP- 精密低
0. ± ±2. 8/-
功耗仪 USD
7 18 25
40~8 表放大 3.05
7、低噪声运放电路噪声模型
手册已知OP的宽带噪声输入电压密度 ER R/8(nV/ Hz)
输入电流噪声密度
En(nV/ Hz)
给定电阻阻值。
计算按照上述方式的噪声电压
计算方法：1)找到EN
ENT ENEI ER 222
2）计算噪声电流在电阻上的噪声电压EI=INxR
3)计算电阻热噪声 E n
4 .2 n V /
Hz
1K R1 // R 2
1n V / 4nV
Hz
/
Hz
VOUT
E NT G N
1 3
V RM S
BW
4 .2 1 0 1
1000 H z
No Image
PDIP8/40~8 5
单电源, 微功耗, 仪表运算放大器
USD 2.10
0.0 02
250
3
83 25
பைடு நூலகம்
35
160
0. ± ±1. 18 18 35
PDIP8/40~8 5
微功耗仪表放大器
USD 1.40

常用运放电路及其各类比较器电路

彭发喜，制作同相放大电路：运算放大器的同相输入端加输入信号，反向输入端加来自输出的负反馈信号，则为同相放大器。

图是同相放大器电路图。

因为e1=e2，所以输入电流极小，输入阻抗极高。

如果运算放大器的输入偏置电流，则e1=e2放大倍数：原理图：反相比例运算放大电路图:1号图：2号图：反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端，输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。

R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。

利用虚短和虚断的概念进行分析，vI=0，vN=0，iI=0，则即∴该电路实现反相比例运算。

反相放大电路有如下特点1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。

2．vN= vP，而vP=0，反相端N没有真正接地，故称虚地点。

3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R1，输出电阻近似为零。

运算放大器减法电路原理：图为运放减法电路由e1输入的信号，放大倍数为R3/R1，并与输出端e0相位相反，所以由e2输入的信号，放大倍数为与输出端e0相位相，所以当R1=R2=R3=R4时e0=e2-e1加法运算放大器电路：加法运算放大器电路包含有反相加法电路和同相加法电路.同相加法电路:由LF155组成。

三个输入信号同时加到运放同相端，其输入输出电压关系式：反相加法电路：由运算放大器lm741组成。

（lm741中文资料）反相加法运算电路为若干个输入信号从集成运放的反相输入端引入，输出信号为它们反相按比例放大的代数和。

电压比较器：图4(a)由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端，VB通过输入电阻R1接在反相端，RF为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输出电压Vout与VA、VB及4个电阻的关系式为：Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。

运算放大器应用电路的设计与制作

运算放大器应用电路的设计与制作(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响电路时，可以灵敏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个局部组成，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局部。

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 +单独由该端参加时，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汲取电流极小。

上述两个特性是分析理想运放应用电路的根本原那么，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，输入信号参加反相输入端: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 。

运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法【范本模板】

熟悉运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法ﻫ2、了解其主要特点,掌握运用虚短、虚断的概念分析各种运算电路的输出与输入的函数关系。

3、了解积分、微分电路的工作原理和输出与输入的函数关系.ﻫﻫ学习重点:应用虚短和虚断的概念分析运算电路。

ﻫﻫ学习难点：实际运算放大器的误差分析ﻫﻫ集成运放的线性工作区域前面讲到差放时,曾得出其传输特性如图,而集成运放的输入级为差放,因此其传输特性类似于差放.ﻫ当集成运放工作在线性区时,作为一个线性放大元件ﻫﻫ v o=A vo v id=Ａvｏ(v+－v-)ﻫﻫ通常A vo很大，为使其工作在线性区,大都引入深度的负反馈以减小运放的净输入,保证vｏ不超出线性范围。

ﻫ对于工作在线性区的理想运放有如下特点:ﻫ∵理想运放Ａvo=∞,则 v＋－v—=v o/ Aｖｏ＝0 ｖ+＝ｖ—ﻫ∵理想运放R i=∞ ｉ+＝i—=０ﻫﻫ这恰好就是深度负反馈下的虚短概念。

ﻫﻫ已知运放Ｆ０0７工作在线性区,其A vo=10０ｄB=１05 ,若v o=1０V，R i＝２MΩ。

则v+—v—=?,i＋=？,i-=?ﻫﻫ可以看出,运放的差动输入电压、电流都很小，与电路中其它电量相比可忽略不计。

这说明在工程应用上,把实际运放当成理想运放来分析是合理的 .返回第二节基本运算电路比例运算电路是一种最基本、最简单的运算电路,如图8。

1所示.后面几种运算电路都可在比例电路的基础上发展起来演变得到。

v o∝v i：v o=ｋ v i（比例系数k即反馈电路增益 A vF,vｏ=A vF v i)输入信号的接法有三种:ﻫﻫ反相输入（电压并联负反馈）见图８.2ﻫﻫ同相输入（电压串联负反馈）见图8.3ﻫ差动输入（前两种方式的组合)ﻫ讨论:ﻫ１）各种比例电路的共同之处是：无一例外地引入了电压负反馈。

2）分析时都可利用"虚短”和”虚断”的结论： iＩ=０、vＮ=ｖｐ .见图8．４ﻫ３）A vＦ的正负号决定于输入v i接至何处：ﻫ接反相端：A vF<0ﻫ接同相端:A vＦ>０，见图8。

运算放大器设计电路

44实践课题设计制作者：学号：班级：指导老师：一．摘要：1.利用反相加法运算电路和反向比例运算实现U0=4(U1+U2+U3)的功能。

2.为了使电路工作在线性区，应引入深入负反馈，将反馈Rf电阻接到反向输入端。

关键词：运放运算英文：1Using the method of adding operation circuit and reverse proportion computation (realizeU0 = 4( U1 + U2 + U3) function.2. To make circuits work should be introduced in linear area, deeply negative feedback, will feedback received its noninverting input Rf resistance.二．设计要求：利用运算放大器设计电路：U0=4(U1+U2+U3)三．设计步骤：1.电路图R1 4kΩR2 4kΩR34kΩR44kΩR54kΩR64kΩU1OPAMP_3T_VIRTUALU2OPAMP_3T_VIRTUAL2 153U1U2U3Uo2.工作原理：为了达到U0=4(U1+U2+U3)。

运放A1反向加法器。

A2反向比例运算使其达到设计要求。

3.参数设计计算基本关系式1.U01=-(Rf/R1)U1+(Rf/R2)U2+(Rf/R3)U32.U0=(Rf`/R4)U013.U0=(Rf`/R4)(Rf/R1)U1+(Rf/R2)U2+(Rf/R3)U32.参数设计：R1=R2=R3=4KRf=Rf`=4K R`=4K U1=U2=U3=1V R4=1K3.理论验证:U0=(Rf`/R4)(Rf/R1)U1+(Rf/R2)U2+(Rf/R3)U3=4(1+1+1)=12V四．仿真令：R1=R2=R3=4KRf=Rf`=4K R`=4K U1=U2=U3 =1V R4=1K仿真图：（1）通过仿真实验符合设计。

集成运算放大器构成的基本运算电路教案

集成运算放大器构成的基本运算电路陈炳晓一、教学目标1、掌握虚断，虚短的含义2、掌握反相比例运算放大器的电路结构及运算关系。

3、初步会使用集成运放二、重点，难点重点：反相比例运算放大器的特点。

难点：应用运放在线性区的两条重要结论，推导运算关系。

三、教学设计回顾：1、集成运算放大器的电路结构。

2、理想运放工作在线性区两个重要的结论。

u+ = u_i+ = i_ =0师：学习集成运算放大器的目的在于认识其外型和性能特点，在此基础上了解其应用，运算放大器的内部电路很复杂，但是我们在学习过程中可以始终把它作为一个电路元件看，看成是一个有两个输入端，一个输出端的三端放大器，现探讨一些基本应用电路。

导入课题。

如图R2一、电路结构（看懂电路图）引导学生指出该电路结构特点。

（1）、输入方式：（2）、反馈方式：（3）、R2为平衡电阻：（4）、电路功能名称：二、运算关系（会分析和使用集成运放）运算关系的推导，这是是本节课的难点。

从电路结构可知集成运放是工作在线性区。

设想：首先引导学生根据理想运放的两个重要的结论，得出N 点为虚地，即V N =0;其次简化电路图（如下图）；最后根据有关电路定律（欧姆定律、电位与电压的关系）得出结果。

1：运算关系： V o = -i V R Rf 1学生讨论：V o 与Vi 的线性范围。

2：电路仿真：验证结果，增加形象化和趣味性。

3：闭环电压放大倍数： A VF = - 1R Rf 思考：上式说明了什么？（4）：小结推导思路。

三、练习1、如右图所示电路中，已知R2=3k,R3=6k, Vcc=12V,V Z1= 5V , 求Vo 的值。

R 1 R F Vo Vi Ni 1 i FV N =0 8R1 R3 R2 R4 V Z1Vcc Vo R2。

基于运算放大器设计电路

基于运算放大器设计电路运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种常见的电子元件，它能够对输入信号进行放大、滤波、积分等处理。

在电子电路设计中，基于运算放大器设计电路是一项重要的任务。

本文将介绍运算放大器的基本原理和设计方法，并以一个具体的电路设计案例加以说明。

首先，让我们来了解一下运算放大器的基本原理。

运算放大器一般由一个差分输入级、一个电压放大器和一个输出级组成。

它的输入端有一个非反相输入端（+）和一个反相输入端（-），输出端则与反相输入端相连。

当在非反相输入端加上一个正电压（V+）时，在反相输入端就会产生一个相等但与V+相反的负电压（V-），这个电压差将被放大并输出。

运算放大器具有高放大倍数、输入阻抗高、输出阻抗低等特点，使得它在电子电路中有着广泛的应用。

基于运算放大器设计电路时，首先需要明确电路实现的功能和需求。

例如，如果需要设计一个放大器电路，要求输入信号经过放大后输出，并能满足一定的增益和频率响应要求。

在这种情况下，我们可以选择一个合适的运算放大器芯片，并根据其参数来确定外围电路的设计。

在选择运算放大器芯片时，需要考虑输入电压范围、供电电压、增益带宽积等参数。

根据需求，如果需要放大带宽较高的信号，则需要选择增益带宽积较大的运算放大器。

进一步，我们可以根据电路设计的增益要求来确定运算放大器芯片的放大倍数。

接下来，根据所选运算放大器芯片的数据手册，我们可以找到相应的电路连接方式。

常见的连接方式有反相放大器、非反相放大器、仪表放大器等，根据具体需求选择合适的电路连接方式。

以反相放大器为例，该电路的输入信号与反相输入端相连，输出信号则取自反相输入端。

通过适当设置反馈电阻和输入电阻，可以调整放大倍数以满足设计要求。

此外，为了保证电路的稳定性和可靠性，还需要考虑功耗、温度特性、输入偏置电流等因素。

可以选择具有较低功耗和温漂的运算放大器芯片，并通过合适的设计来降低输入偏置电流对电路性能的影响。

常见运算放大电路

运算放大器分类总结一、通用型运算放大器通用型运算放大器通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。

这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。

例μA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。

它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。

下面就实验室里也常用的LM358来做一下介绍:LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。

它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

：外观管脚图它的特点如下：·内部频率补偿·直流电压增益高(约100dB)·单位增益频带宽(约1MHz)·电源电压范围宽：单电源(3—30V)双电源(±1.5 一±15V)·低功耗电流，适合于电池供电·低输入偏流·低输入失调电压和失调电流·共模输入电压范围宽，包括接地·差模输入电压范围宽，等于电源电压范围·输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)大信号频率响应大信号电压开环增益电压跟随器对小信号脉冲的响应电压跟随器对小信号脉冲的响应常用电路：（1）、正向放大器根据虚短路，虚开路，易知：（2）、高阻抗差分放大器电路左半部分可以看作两个同向放大器，分别对e1，e2放大（a+b+1)倍，右半部分为一个差分放大器放大系数为C，因此得到结果：0 (21)(1) eCeea b（3）、迟滞比较器将输入电平与参考电平作比较，根据虚短路，虚开路有：将输入电平与参考电平作比较，根据虚短路，虚开路有：二、高精度运算放大器所谓高精度运放是一类受温度影响小，即温漂小，噪声低，灵敏度高，适合微小信号放大用的运算放大器。

常规运算放大器的自举电路设计-设计应用

常规运算放大器的自举电路设计-设计应用当现成的运算放大器(op amp)不能提供特定应用所需的信号摆幅范围时，工程师面临两种选择：使用高压运算放大器或设计分立解决方案，不过这两种选择的成本可能都很高。

对许多应用来说，第三种选择——自举——可能是比较廉价的替代方案。

除了动态性能要求极为苛刻的应用，自举电源电路的设计是相当简单的。

自举简介常规运算放大器要求其输入电压在其电源轨范围内。

如果输入信号可能超过电源轨，可以通过电阻衰减过大输入，使这些输入降至电源范围以内的电平。

这样处理并不理想，因为它会对输入阻抗、噪声和漂移产生不利影响。

同样的电源轨也会限制放大器输出，闭环增益的大小存在一个限值，以避免将输出驱动到饱和状态。

因此，如果要求处理输入和/或输出上的大信号偏离，则需要宽电源轨和能在这些电源轨上工作的放大器。

ADI 的24V 至220V 精密运算放大器ADHV4702-1 是适合这种情况的出色选择，不过自举低压运算放大器也能满足应用要求。

是否使用自举主要取决于动态要求和功耗限制。

自举会创建一个自适应双电源，其正负电压不是以地为基准，而是以输出信号的瞬时值为基准，有时称之为飞轨(flying rail) 配置。

在这种配置中，电源随着运算放大器的输出电压(VOUT) 上下移动。

因此，VOUT始终处于中间电源电压，并且电源电压能够相对于地移动。

使用自举可以非常容易地实现这种自适应双电源。

实际上，自举必须符合一些准则，有些准则微不足道，但没有一个准则是特别麻烦的。

如下是基本的准则：● 输出负载不得过大。

● 响应速度不得低于运算放大器的压摆率。

● 必须能处理所需的电压水平和相关的功耗。

工作原理飞轨概念是指正负电源轨连续调整，使其电压始终关于输出电压对称。

这样，输出始终位于电源范围内。

电路架构包括一对互补分立晶体管和一个阻性偏置网络。

NPN 发射极（或N 沟道MOSFET 的源极引脚）提供VCC，PNP 发射极（或P 沟道MOSFET 的源极引脚）用作VEE。

运算放大器11种经典电路

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。

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，看完后有所收获.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。

运算放大器差分输入电路设计

运算放大器差分输入电路设计运算放大器差分输入电路是一种常用的电路设计，用于信号放大和差分输入信号的放大。

本文将详细介绍运算放大器差分输入电路的设计原理、电路结构和特点。

一、设计原理差分输入电路是指通过两个输入信号引入放大器的电路。

运算放大器是一种差分放大器，具有高放大倍数、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。

差分输入电路可以将两个输入信号的差值放大，其差分模式增益可以达到很高，而共模模式增益非常低。

因此，差分输入电路可以消除共模干扰，提高系统的抗干扰能力。

二、电路结构运算放大器差分输入电路由两个输入电阻和运算放大器组成。

输入电阻用于限制输入信号的电流，保持输入电流的稳定性。

运算放大器通常采用差分放大器结构，由输入差动对、差动放大电路和输出级组成。

输入差动对由两个晶体管Q1和Q2组成，其基极分别接入两个输入端IN+和IN-。

差动放大电路通过放大输入信号的差值，形成差分放大的作用。

输出级根据需要选择不同的电路结构，如共射、共基等。

三、设计步骤1.确定设计指标：根据实际需求确定差分输入电路的放大倍数、带宽、输入电阻和输出电阻等指标。

2.选择运算放大器：根据设计指标选择适合的运算放大器。

常用的运算放大器有通用型运算放大器、精密型运算放大器和高速型运算放大器等。

根据实际需求选择合适的运算放大器。

3.计算电阻值：根据输入电流和输入电压，计算输入电阻的取值。

输入电阻的取值决定了输入信号的电流和电压之间的关系。

4.选择合适的电阻：根据计算得到的电阻值，选择合适的电阻。

电阻的选择要考虑功率、精度和稳定性等因素。

5.进行电路布局：将运算放大器、输入电阻和输出级进行布局，满足电路的连接要求。

6.进行电路仿真：通过电路仿真软件进行电路仿真，验证差分输入电路的性能和稳定性。

7.调试电路：根据仿真结果调试电路，使差分输入电路达到设计要求。

8.进行性能测试：通过实际测试，验证差分输入电路的性能，如放大倍数、带宽和输入输出阻抗等。

四、特点1.高放大倍数：差分输入电路利用运算放大器的差分放大特性，可以获得很高的放大倍数。

运算放大器详细的应用电路(很详细)

§8.1 比例运算电路8.1.1 反相比例电路1. 基本电路电压并联负反馈输入端虚短、虚断特点：反相端为虚地，所以共模输入可视为0，对运放共模抑制比要求低输出电阻小，带负载能力强要求放大倍数较大时，反馈电阻阻值高，稳定性差。

如果要求放大倍数100，R1=100K，Rf=10M2. T型反馈网络（T型反馈网络的优点是什么？）虚短、虚断8.1.2 同相比例电路1. 基本电路：电压串联负反馈输入端虚短、虚断特点：输入电阻高，输出电阻小，带负载能力强V-=V+=Vi，所以共模输入等于输入信号，对运放的共模抑制比要求高2. 电压跟随器输入电阻大输出电阻小，能真实地将输入信号传给负载而从信号源取流很小§8.2 加减运算电路8.2.1 求和电路1.反相求和电路2.虚短、虚断特点：调节某一路信号的输入电阻不影响其他路输入与输出的比例关系3.同相求和电路4.虚短、虚断8.2.2 单运放和差电路8.2.3 双运放和差电路例1:设计一加减运算电路设计一加减运算电路，使 Vo=2Vi1+5Vi2-10Vi3解：用双运放实现如果选Rf1=Rf2=100K，且R4= 100K则：R1=50K R2=20K R5=10K平衡电阻 R3= R1// R2// Rf1=12.5K R6=R4//R5//Rf2= 8.3K例2:如图电路，求Avf，Ri解：§8.3 积分电路和微分电路8.3.1 积分电路电容两端电压与电流的关系：积分实验电路积分电路的用途将方波变为三角波（Vi：方波，频率500Hz，幅度1V）将三角波变为正弦波（Vi：三角波，频率500Hz，幅度1V）（Vi：正弦波，频率500Hz，幅度1V）思考：输入信号与输出信号间的相位关系？（Vi：正弦波，频率200Hz，幅度1V）思考：输入信号频率对输出信号幅度的影响？积分电路的其它用途：去除高频干扰将方波变为三角波移相在模数转换中将电压量变为时间量§8.3 积分电路和微分电路8.3.2 微分电路微分实验电路把三角波变为方波（Vi：三角波，频率1KHz，幅度0.2V）输入正弦波（Vi：正弦波，频率1KHz，幅度0.2V）思考：输入信号与输出信号间的相位关系？（Vi：正弦波，频率500Hz，幅度1V）思考：输入信号频率对输出信号幅度的影响？§8.4 对数和指数运算电路8.4.1 对数电路对数电路改进基本对数电路缺点：运算精度受温度影响大；小信号时exp(VD/VT)与1差不多大，所以误差很大；二极管在电流较大时伏安特性与PN结伏安特性差别较大，所以运算只在较小的电流范围内误差较小。

电子电路中常见的运算放大器设计技巧

电子电路中常见的运算放大器设计技巧在电子电路中，运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种非常常见的集成电路器件。

它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点，常被用于信号放大、滤波、积分等应用。

在设计电子电路的过程中，熟练掌握运算放大器的设计技巧是非常重要的。

本文将介绍一些常见的运算放大器设计技巧，以便读者能够更好地运用运算放大器进行电路设计。

一、法则电阻的应用在运算放大器电路设计中，法则电阻是常见的设计技巧之一。

通过适当选择和连接电阻，可以实现对运算放大器输入、输出电压和电流的控制。

下面以非反馈放大器为例，介绍法则电阻在运算放大器设计中的应用。

1.1 输入电阻在非反馈放大器中，输入电阻起到限制输入电流流入运算放大器的作用。

常见的设计技巧是通过串联电阻的方式增大输入电阻。

根据欧姆定律，串联电阻的总电阻等于各个电阻之和。

因此，通过选择合适的电阻数值和个数，可以得到所需的输入电阻值。

1.2 反馈电阻反馈电阻是非反馈放大器中的一个重要电阻，用于控制输出电压。

通过调节反馈电阻的数值，可以改变运算放大器的放大倍数。

当反馈电阻为负反馈时，输出电压与输入电压的关系可以由放大倍数决定。

因此，反馈电阻的选择对于电路的性能至关重要。

二、运算放大器的应用除了法则电阻的应用外，运算放大器还有许多其他常见的应用，下面将介绍其中几种常见的应用。

2.1 比较器比较器是一种常见的运算放大器应用，用于比较两个电压的大小。

通过将一个电压输入到运算放大器的非反馈端，将另一个电压输入到反馈端，可以实现对两个电压进行比较。

当非反馈端电压大于反馈端电压时，输出高电平；当非反馈端电压小于反馈端电压时，输出低电平。

2.2 滤波器滤波器是运算放大器应用的另一个常见领域。

通过适当选择电阻和电容的数值，并将它们与运算放大器相连，可以实现对输入信号的滤波。

常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。

2.3 积分器积分器是一种将输入信号进行积分的电路，常用于信号处理和控制系统中。

运算放大器的实验报告

运算放大器的实验报告运算放大器的实验报告引言：运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种重要的电子器件，广泛应用于电路设计和信号处理中。

本实验旨在通过实际搭建电路和测量数据，深入了解运算放大器的原理和特性，并验证其在电路设计中的应用。

一、实验目的本实验的主要目的有以下几个方面：1. 理解运算放大器的基本工作原理；2. 掌握运算放大器的输入输出特性；3. 熟悉常见的运算放大器电路应用。

二、实验仪器和材料1. 运算放大器芯片；2. 电阻、电容等基本电子元件；3. 示波器、函数信号发生器等实验设备。

三、实验步骤1. 搭建基本的运算放大器电路，包括反馈电阻、输入电阻等；2. 连接示波器和函数信号发生器，调节函数信号发生器的频率和振幅；3. 测量运算放大器的输入电压和输出电压，并记录数据；4. 分析实验数据，绘制输入输出特性曲线和增益曲线。

四、实验结果与分析通过实验测量得到的数据，我们可以得出以下结论：1. 运算放大器具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗，能够有效放大输入信号；2. 在线性范围内，运算放大器输出电压与输入电压成正比，增益稳定；3. 当输入信号超出运算放大器的工作范围时，输出电压将出现失真。

五、实验应用运算放大器在电路设计中有广泛的应用，以下是几个常见的例子：1. 比较器：利用运算放大器的输入特性，可以将其作为比较器使用，用于判断两个电压的大小关系；2. 滤波器：通过调整运算放大器的反馈电阻和电容，可以搭建低通、高通、带通等滤波器电路；3. 信号放大器：将运算放大器作为信号放大器使用，可以放大微弱信号，提高信号质量。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了运算放大器的原理和特性，掌握了运算放大器的基本应用。

实验结果表明，在电路设计中，运算放大器是一种非常重要且常用的器件，能够实现信号放大、滤波、比较等功能。

然而，我们也要注意运算放大器的工作范围和输入输出特性，避免出现失真和不稳定的情况。

运算放大器电路及版图设计报告

目录摘要 (2)第一章引言 (3)第二章基础知识介绍 (4)2.1 集成电路简介 (4)2.2 CMOS运算放大器 (4)2.2.1理想运放的模型 (4)2.2.2非理想运算放大器 (5)2.2.3运放的性能指标 (5)2.3 CMOS运算放大器的常见结构 (6)2.3.1单级运算放大器 (6)2.3.2简单差分放大器 (6)2.3.3折叠式共源共栅(Folded-cascode)放大器 (7)2.4版图的相关知识 (8)2.4.1版图介绍 (8)2.4.2硅栅CMOS工艺版图和工艺的关系 (8)2.4.3 Tanner介绍 (9)第三章电路设计 (10)3.1总体方案 (10)3.2各级电路设计 (10)3.2.1第三级电路设计 (10)3.2.2第二级电路设计 (11)3.2.3第一级电路设计 (12)3.2.4三级运放整体电路图及仿真结果分析 (14)第四章版图设计 (15)4.1版图设计的流程 (15)4.1.1参照所设计的电路图的宽长比，画出各MOS管 (15)4.1.2 布局 (17)4.1.3画保护环 (17)4.1.4画电容 (17)4.1.5画压焊点 (18)4.2 整个版图 (19)第五章 T-Spice仿真 (21)5.1提取T-Spice文件 (21)5.2用T-Spice仿真 (24)5.3仿真结果分析 (26)第六章总结 (27)参考文献 (28)摘要本次专业综合课程设计的主要内容是设计一个CMOS三级运算跨导放大器，该放大器可根据不同的使用要求，通过开关的开和闭，选择单级、两级、三级组成放大器，以获得不同的增益和带宽。

用ORCAD画电路图，设计、计算宽长比，仿真，达到要求的技术指标，逐级进行设计仿真。

然后用L-Edit软件根据设计的宽长比画版图，最后通过T-Spice仿真，得到达到性能指标的仿真结果。

设计的主要结果归纳如下：（1）运算放大器的基本工作原理（2）电路分析（3）设计宽长比（4）画版图（5）仿真（6）结果分析关键词：CMOS运算跨导放大器；差分运放；宽长比；版图设计；T-Spice仿真第一章引言众所周知，微电子技术、电力电子技术和计算机技术在相互渗透、相互支撑和相互促进的紧密关系中，均得到了飞速的发展。