运算放大器(1)
运算放大器论文(1)
这就要求运放有好的共模抑制能力。
若将反馈电阻 Rf 和 R1 电阻去掉，就成为图 6-23b 所示的电路，该电路的输 出全部反馈到输入端，是电压串联负反馈。有 R1=∞、Rf=0 可知 vo=vi ，就是输 出电压跟随输入电压的变化，简称电压跟随器。
由以上分析，在分析运算关系时，应该充分利用“虚断”“虚短”概念，首
由于同相端接地，故反相端为“虚地”。上式可写为
因此，输出电压 uO 与输入电压 uI1、uI2、uI3 之间的关系为
即电路可完成下列数学运算
y＝－（a1x1＋a2x2＋a3x3）
从同相端与反相端外接电阻必须平衡的条件出发，同相输入端电阻 的阻值应 为
（2）．同相输入加法电路
＝R1//R2//R3//RF
、失调电流温漂
2、运放的线性应用 运放的应用首先是构成各种运算电路，在运算电路中，以输入电压自变量，
以输出电压作为函数，当输入电压发生变化时，输出电压反映输入电压某种运算 的结果，因此，运放必须工作在线性区，在深度负反馈条件下，利用反馈网络可 以实现各种数学运算。
本节中的运放都是理想运放，就是说在分析时，注意使用“虚断”“虚短” 概念。
（5-1-18） 该电路有很高的输入电阻。为了提高抑制共模信号的能力，要求运放具有较 高的共模抑制比。此外，应严格选配电阻。
11
（2）．利用差分输入的减法电路
电路如图 5-1-12 所示，利用叠加定理即可以很方便的求出输出与输入间的 关系。
图 5-1-12 令同相端输入信号为零，得
差分输入减法电路
可以看出同相输入加法电路是同相比例运算电路的扩展。由同相比例运 算电路式（5-1-5）可得出
8
利用叠加定理，可求出 u+与 uI1、uI2、uI3 之间的关系 则输出电压为
运算放大器的工作原理
运算放大器的工作原理运算放大器是一种广泛应用于电子电路中的重要器件，它常用于信号处理、仪器测量、自动控制等领域。
在很多电路设计中，我们都会涉及到运算放大器。
那么，究竟什么是运算放大器，它的工作原理又是怎样的呢？运算放大器通常是一个有两个输入端和一个输出端的电路元件。
它一般被设计成使用电源电压进行工作，通常被标记为正极性输入端（+）和负极性输入端（-）。
通过这两个输入端，可以将输入信号传送到运算放大器中。
同时，通过反馈回路将输出信号的部分返回到输入端，这就是运算放大器的基本工作原理之一。
在理想情况下，运算放大器有着极高的输入阻抗和无穷大的增益。
这意味着无论输入信号的大小如何，它都不会对外部电路产生影响，且输出信号的增益是无限大的。
然而，实际运算放大器并不完全符合理想模型，因此在实际应用中需要考虑一些非理想因素。
运算放大器的工作原理可以用一个简单的反馈电路来解释。
在一个典型的反馈电路中，负反馈是最常见的类型。
通过负反馈，部分输出信号被送回到输入端，与输入信号进行比较。
当输入信号增大时，放大器的输出信号也会增大，但经过反馈后又会抑制这种增加，保持系统稳定。
另一方面，运算放大器还具有很高的共模抑制比和功率供应拒绝率。
共模抑制比是指在两个输入端上出现相同信号时，运算放大器能够抑制这种共有信号，只放大差分信号。
功率供应拒绝率是指运算放大器在输出时排除输入端供电电源的信号，使输出更准确和稳定。
总的来说，运算放大器是一种功能强大的电路元件，它的工作原理基于反馈回路和理想放大器模型。
通过适当的电路设计和应用，运算放大器可以在各种电子电路中发挥关键作用，实现信号放大、滤波、比较等功能。
对于电子工程师和电路设计师来说，深入理解运算放大器的原理和特性是十分重要的。
1。
电工学实验十二 集成运算放大器应用(一)
＋
时，每隔5秒钟读一次Uo，记
R2
入表12 -4，直到Uo大于5V为
100kΩ
止。
表12－4（ui=-0.5V） 图12－4 积分运算电路
t/s 0 5 10 15 20 25 ……
UO/V
……>5.0V
四、实验总结
1、画出各实验电路图并整理相应的实验数据及 结果。
2、总结集成运算放大器的各种运算功能。 3、总结输入电压大小对运放电路工作状态（线
实验十二 集成运算放大器应用（一）
一、实验目的 1、了解集成运算放大器的基本使用和三种输
入方式。 2、掌握集成运算放大器构成的比例、加法、
减法、积分等运算电路。
二、实验设备
1、电子实验箱 2、直流稳压电源 3、万用表 4、实验板及元器件（集成运放uA741和LM324
的外引线排列如图12-5所示）。
+5V
－ A0 ＋
＋
－ A0 ＋
＋ -5V
R1 10kΩ Rf 100kΩ ui1
ui2
－ A0
R2 10kΩ
＋
uO
＋
R3 5.1kΩ
实验内容
3、减法运算
Rf 100kΩ
按 图 12-3 电路完 成 减法运算，并将结 果记入表12-3。
ui1 R1 10kΩ － A0 ui2 R2 10kΩ ＋ ＋
电源及开关
辅助电路元件
电平信号缓冲
集成运放的外引线排列
LM324 图12－5
uA741引脚及符号
8765
小圆点所在位 置为1号管脚
检查集成运放是否正确 安放在底座上
三、实验内容
1、同相输入比例运算
Rf 100kΩ
一阶运算放大器电路
一阶运算放大器电路一、引言运算放大器，作为模拟电子电路的核心元件，广泛应用于各个领域。
一阶运算放大器电路作为运算放大器的基础结构，具有重要的理论和实践价值。
本文将从一阶运算放大器电路的原理、设计、仿真与测试、优化等方面进行全面阐述，以期为读者提供实用的参考。
二、一阶运算放大器电路的原理1.运算放大器的概念运算放大器，又称为模拟乘法器，是一种具有广泛应用的模拟电路。
它能够将两个输入信号的差值放大，并输出与输入信号幅度成比例的电压信号。
2.一阶运算放大器的工作原理一阶运算放大器，即单级运算放大器，是由一个输入级和一个输出级组成的。
输入级实现电压放大，输出级则负责将放大后的信号进行缓冲和输出。
在一阶运算放大器中，输入级的放大倍数远大于1，而输出级的放大倍数接近1。
3.运算放大器的应用领域运算放大器在信号放大、滤波、模拟计算等领域具有广泛的应用。
其中，一阶运算放大器电路作为基础模块，可以方便地搭建各类放大器和滤波器等电路。
三、一阶运算放大器电路的设计1.设计步骤和方法设计一阶运算放大器电路，首先需要确定电路的性能指标，如增益、带宽、输入和输出阻抗等。
然后，选择合适的运算放大器型号，根据电路性能指标计算电阻和电容的值。
最后，进行电路布局和焊接，完成电路设计。
2.电路元件的选择在设计一阶运算放大器电路时，应选择合适的电阻、电容和运算放大器。
电阻可以选择碳膜电阻或金属膜电阻，电容可以选择陶瓷电容或电解电容。
运算放大器应根据电路性能指标选择，如增益、带宽等。
3.设计实例解析以设计一个增益为10、带宽为100kHz的一阶运算放大器电路为例，可以选择一个增益带宽积大于100kHz的运算放大器，如OP07。
然后，根据电路性能指标计算电阻和电容的值，最后进行电路布局和焊接。
四、一阶运算放大器电路的仿真与测试1.电路仿真软件介绍电路仿真软件可以模拟电路的工作状态，预测电路性能。
常见的电路仿真软件有Multisim、PSPICE等。
运算放大器(1)
概述－运算放大器的主要参数
输入失调电流IOS
当运算放大器的输出直流电压为零时，两个输入端
所需的偏置电流的差值：IOS＝IB＋－IB－。一般
IOS为IB的5~20%。
输入偏置电流IB
当运算放大器在补偿了失调电压，使其输出电压 Vo=0时，运放两输入端所需电流的平均值。即
IB为同相端输入电流与反相端输入电流的绝对值
VDD Vb3 M9 M10
IS M1 Vi M2
Vb2
M7
M8 Vo
Vb1
M3 X
M4 Y M6
Vb4
M5
折叠式级联运算放大器
上图所示的折叠式运算放大器电路，必须保证所有 MOS管都工作于饱和区以确保高增益。 开环最低输出电压为：Vo,min=Vdsat3+Vdsat5； 最高输出电压为Vo,max= VDD－(|Vdsat7|＋|Vdsat9|)；
式中gm1,3是指M1或M3的跨导，ro1,2、ro3,4分别为M1 或M2的输出电阻、M3或M4的输出电阻。 开环共模增益为：
Ac
ro 3,4 2(1 1, 2 )ro
式中η1,2＝gmb1,2/gm1,2。
共模抑制比：
CMRR
g m 1, 2 ( ro1, 2 ro 3, 4 )ro 3 , 4 2(1 1, 2 )ro
放在系统中的作用和要求来定。
概述－分析运算放大器的一般步骤
一般运算放大器有以下几个部分构成：输入级、增 益级、输出级等构成，下图示了一般运放的主要构
成及其各部分的主要作用。运算放大器又可分为单
级运放、二级运放、多级运放等。
单级 运放 输入级 缓冲器 或 电平移位 二级 运放 增益级 缓冲器 或 电平移位 三级 运放 输出 驱动级
运放(1)
理想运放电气性能 理想
4 输入失调电压等于零。就是当运放同相输 输入失调电压等于零。 入端和反向出入端的电压差等于零的时候， 入端和反向出入端的电压差等于零的时候， 电路处于平衡状态， 电路处于平衡状态，即输出端的电压可以悬 浮在电源正负极之间的某个位置。 浮在电源正负极之间的某个位置。 5 运行速度无穷大。也就是可以放大频率无 运行速度无穷大。 穷大的交流信号。 穷大的交流信号。
最大精密输出电流
设计此类运算放大器的运行维持电流的时候， 设计此类运算放大器的运行维持电流的时候， 就不能以最大输出电流为依据， 就不能以最大输出电流为依据，而应当设计 为最大精密输出电流Ij的 左右。 为最大精密输出电流 的1/10左右。 左右
运行维持电流在实际设计中运用举例
条件：某运放最大精密输出电流Ij=2mA，使 用双电源电压Vcc=±15V。 要求：设计一个同相比例放大器，电压放大倍 数AU=5，运行维持电流为最大精密输出电流 的1/10左右。
理想运放电气性能 理想
2 输出电压的变化范围。输出端电压可以变 输出电压的变化范围。 化到等于电源电压正极和负极的位置， 化到等于电源电压正极和负极的位置，也就 是电源电压的范围可以得到完全利用。 是电源电压的范围可以得到完全利用。
理想运放电气性能 理想
3 开环电压放大倍数无穷大。也就是运放的 开环电压放大倍数无穷大。 同相输入端的电压只要高于反向输入端， 同相输入端的电压只要高于反向输入端，无 论电压差多小， 论电压差多小，输出端电压就会到达电源电 压的正极。相反， 压的正极。相反，运放的同相输入端的电压 只要低于反向输入端，无论电压差多小， 只要低于反向输入端，无论电压差多小，输 出端电压就会到达电源电压的负极。 出端电压就会到达电源电压的负极。
运算放大器基本原理及应用
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= AU +-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 ..输出电压U 0与输入电压U i 称比例关系;方向相反;改变比例系数;即改变两个电阻的阻值就可以改变输出电压的值..反向比例电路对于输入信号的负载能力有一定的要求.. b 同向比例电路同向比例电路如图4所示;跟反向比例电路本质上差不多;除了同向接地的一段是反向输入端:图4 同相比例电路电路图它的输出电压与输入电压之间的关系为：； R’＝R 1 // R F只要改变比例系数就能改变输出电压;且U i 与U 0的方向相同;同向比例电路对集成运放的共模抑制比要求高.. c 差动比例电路差动比例电路如图5所示;输入信号分别加在反相输入端和同相输入端:图5 差动比例电路电路图其输入和输出的关系为：i1f O U R R U -=i1fO )U R R (1U +=可以看出它实际完成的是：对输入两信号的差运算.. 2和/差电路 a 反相求和电路其电路图如图6所示输入端的个数可根据需要进行调整:图6 反相求和电路图其中电阻R'满足：它的输出电压与输入电压的关系为：它的特点与反相比例电路相同;可以十分方便的通过改变某一电路的输入电阻;来改变电路的比例关系;而不影响其它支路的比例关系.. b 同相求和电路其电路如图7所示输入端的个数可根据需要进行调整:图7 同向求和电路图它的输出电压与输入电压的关系为：它的调节不如反相求和电路;而且它的共模输入信号大;因此它的应用不很广泛.. c 和差电路其电路图如图8所示;此电路的功能是对U i1、U i2进行反相求和;对U i3、U i4进行同相求和;然后进行的叠加即得和差结果..图8 和差电路图它的输入输出电压的关系是：由于该电路用一只集成运放;它的电阻计算和电路调整均不方便;因此我们常用二级集成运放组成和差电路..它的电路图如图9所示:图9 二级集成和差电路图它的输入输出电压的关系是：⎪⎪⎭⎫⎝⎛--+=22114433f 0R U R U R U R U R U i i i i它的后级对前级没有影响采用理想的集成运放;它的计算十分方便.. 3 积分电路和微分电路 a 积分电路其电路图如图10所示：它是利用电容的充放电来实现积分运算;可实现积分运算及产生三角波形等..图10 积分电路图它的输入、输出电压的关系为：其中: 表示电容两端的初始电压值.如果电路输入的电压波形是方形;则产生三角波形输出.. b 微分电路微分是积分的逆运算;它的输出电压与输入电压呈微分关系..电路如图11所示:图11 微分电路图R u -=0它的输入、输出电压的关系为： 4 对数和指数运算电路 a 对数运算电路对数运算电路就是是输出电压与输入电压呈对数函数..我们把反相比例电路中Rf 用二极管或三级管代替级组成了对数运算电路..电路图如图12所示：图12 对数运算电路它的输入、输出电压的关系为也可以用三级管代替二极管: b 指数运算电路指数运算电路是对数运算的逆运算;将指数运算电路的二极管三级管与电阻R 对换即可..电路图如13所示:图13 指数运算电路它的输入、输出电压的关系为： 利用对数和指数运算以及比例;和差运算电路;可组成乘法或除法运算电路和其它非线性运算电路..二无源滤波电路0101=+-=⎰t c t t i u dt u RC u r iu u S I u Re 0-=滤波电路的作用：允许规定范围内的信号通过；而使规定范围之外的信号不能通过..滤波电路的分类：低通滤波器：允许低频率的信号通过;将高频信号衰减； 高通滤波器：允许高频信号通过;将低频信号衰减；带通滤波器：允许一定频带范围内的信号通过;将此频带外的信号衰减； 带阻滤波器：阻止某一频带范围内的信号通过;允许此频带以外的信号衰减；仅由无源元件电阻、电容、电感组成的滤波电路;为无源滤波电路..它有很大的缺陷如：电路小;能力差等..为此我们要学习有源滤波电路.. 三有源滤波电路有源滤波器是指利用放大器、电阻和电容组成的滤波电路;可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面..但因受运算放大器频带限制;这种滤波器主要用于低频范围..1一阶有源低通滤波器其电路如图14-a 所示;它是由一级RC 低通电路的输出再接上一个同相输入比例放大器构成; 幅频特性如图14-b 所示; 通带以外以dB 20-/十倍频衰减:图14-a 一阶有源低通滤波电路 图14-b 一阶有源低通幅频特性该电路的传递函数为: 式中RC 10=ω称为截止角频率;传递函数的模为2)(1)(o vo v A j A ωωω+=幅角为00arctg ωωϕ-=)(.. 2二阶有源滤波电路为了使输出电压以更快的速率下降;以改善滤波效果;再加一节RC 低通滤波环节;称为二阶有源滤波电路..它比一阶低通滤波器的滤波效果更好..二阶有源滤波器的典型结构如图15所示：图15 二阶有源滤波器典型结构 图中;Y 1～Y 5为导纳;考虑到U P ＝U N ;可列出相应的节点方程式为： 在节点A 有： 在节点B 有： 联立以上二等式得：考虑到： 则：AS 即是二阶压控电压源滤波器传递函数的一般表达式..只要适当选择Y i i ＝1～5;就可以构成低通、高通、带通等有源滤波器..)(ba aO N P R R R U U U +=≈。
pt100 运放电路
签：Pt100(1)运算放大器(1)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。
运放的基本原理(一)
运放的基本原理(一)运放的基本介绍1.运放的定义2.运放的分类3.运放的主要特点1. 运放的定义运算放大器（Operational Amplifier），简称运放，是一种专门用于放大和处理电信号的电路元件。
它主要由差分放大器、电压放大器和输出级组成。
2. 运放的分类运放可以根据输入输出方式、工作状态和封装形式进行分类。
2.1 输入输出方式•单端输入单端输出：输入信号只与一个输入端相连，输出信号从一个输出端取出。
•双端输入单端输出：输入信号分别与两个输入端相连，输出信号从一个输出端取出。
•差分输入单端输出：输入信号分别与两个输入端相连，输出信号从一个输出端取出。
•差分输入差分输出：输入信号分别与两个输入端相连，输出信号由两个输出端取出。
2.2 工作状态•直流耦合运放：直流耦合运放可以放大直流信号和低频交流信号。
•交流耦合运放：交流耦合运放只放大交流信号。
2.3 封装形式•DIP封装：运放的引脚排列成一行，适合手工插拔。
•SOP封装：运放的引脚排列成两行，适合机器自动焊接。
3. 运放的主要特点3.1 超高增益运放具有超高的增益，通常可达到几万倍甚至百万倍，使得微弱的输入信号能够得到放大，提高信号质量。
3.2 宽带频率响应运放具有宽带频率响应，能够放大高频信号，使得输入信号的各个频率成分能够得到放大。
3.3 大输入阻抗和小输出阻抗运放具有大的输入阻抗，可以减小外部电路对运放输入信号的影响。
同时，运放具有小的输出阻抗，可以驱动负载电阻，输出较大功率的信号。
3.4 可调节增益运放的放大倍数可以通过反馈电阻的调节进行控制，从而实现对输出信号的精确调节。
3.5 低失真和高稳定性运放具有低失真和高稳定性的特点，可以保证输入信号的准确放大，减少误差。
综上所述，运放作为一种重要的电路元件，具有超高增益、宽带频率响应、大输入阻抗和小输出阻抗、可调节增益、低失真和高稳定性的特点，被广泛应用于各种电子设备中。
4. 运放的基本原理运放的基本原理是基于差分放大器的工作原理。
运算放大器的参数
运算放大器的参数运算放大器（Op-amp）是一种电子元件，具有高放大度、高输入阻抗和低输出阻抗等特性。
它的性质可以通过一系列参数来描述，这些参数包括：放大倍数、输入电阻、输出电阻、共模抑制比、带宽等，下面我们将逐一介绍它们的意义和作用。
1、放大倍数放大倍数是指在没有反馈的情况下，运算放大器输出电压与输入电压之间的比值。
放大倍数可以表示为Av，其单位为V/V（伏特/伏特）。
一个典型的运算放大器的放大倍数可以高达10万倍，相比之下，普通的放大器通常只有100-1000倍的放大倍数。
放大倍数在运算放大器的设计和使用中起着至关重要的作用，它决定了运算放大器的放大能力。
因此，放大倍数也是评价运算放大器性能的重要参数之一。
2、输入电阻输入电阻是运算放大器输入端的电阻。
在使用运算放大器时，有时需要对电路输入信号进行一些特殊的处理，如滤波、放大等等。
此时输入电阻就是一个很关键的参数，它决定了输入信号是否能够准确地被引入运算放大器中。
输入电阻通常用Rin表示，其单位为欧姆（Ω），一般情况下，运算放大器的输入电阻在百万至千万的范围内，因此，它的输入阻抗非常高，对于输入信号来说，它的影响非常小。
所以，输入电阻也被称为“高阻输入”。
3、输出电阻输出电阻是运算放大器输出端的电阻。
输出电阻可以理解为运算放大器内部电路的内部电阻。
输出端电阻通常用Ro表示，单位为欧姆（Ω）。
运算放大器的输出电阻对于电路的使用有着重要的意义，它决定了能否输出一个强有力的信号。
当负载电路阻值很大的时候，输出电阻才能够填补电路的空隙，否则，信号源的输出电平无法被放大到期望的水平4、共模抑制比共模抑制比是衡量运算放大器对共模干扰的抑制能力的参数。
共模抑制比可以理解为运算放大器内部电路在处理共模信号时，处理能力与处理差分信号时的处理能力之比。
在运算放大器的工作中，由于接触共模信号所产生的电荷、辐射和传导噪声、地线反射等引起的共模干扰是不可避免的。
而共模抑制比可以有效地抑制这些噪声干扰，使得运算放大器输出的信号不会因为共模信号干扰而失真。
运算放大器 原理
运算放大器原理
运算放大器是一种电子设备，用于放大输入信号的幅度，并保持信号的准确性和稳定性。
它常用于信号处理、比较和运算等电路中。
运算放大器的原理基于差分放大器和反馈控制原理。
差分放大器是运算放大器的关键部分，它由两个输入端和一个输出端组成。
运算放大器的输入信号通过差分放大器进行放大，然后通过反馈电路返回到差分放大器的输入端，从而实现放大器输出的稳定和准确。
运算放大器的运算放大倍数也称为增益，可以通过控制反馈回路的参数来调整。
反馈回路通过将输出信号与输入信号的差异转换为一个负反馈信号，控制输入信号的放大倍数。
这样，运算放大器就可以提供一个固定的放大倍数，并将输入信号放大到所需的幅度。
运算放大器的输入阻抗很高，输出阻抗很低，这使得它可以与其他电路连接而不影响信号的质量。
此外，运算放大器具有宽带宽和高增益的特性，使其在各种信号处理和运算电路中广泛应用。
总之，运算放大器通过差分放大器和反馈控制原理实现输入信号的放大，并且保持输出信号的准确性和稳定性。
它是电子电路中重要的基础设备，被广泛用于信号处理和运算领域。
运算放大器的原理及特性
运算放大器的原理及特性
运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种电子器件，通常用于放大电压信号或处理模拟电路中的信号。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗、大共模抑制比和无穷大的带宽等特性，被广泛应用于模拟电路中。
运算放大器的基本原理是利用内部的共尺极放大器和外部的反馈电路，将输入信号放大到所需的幅度，并输出给后续电路。
运算放大器一般由差分输入级、差分放大器、输出级和电源供电电路组成。
运算放大器的主要特性如下：
1. 高增益：运算放大器具有非常高的电压增益，一般在几千到几百万之间。
这样可以放大微弱的信号到可用的幅度。
2. 高输入阻抗：运算放大器的输入端具有非常高的阻抗，使得输入信号源不会受到损耗。
3. 低输出阻抗：运算放大器的输出端具有非常低的输出阻抗，可以给后续电路提供较大的输出电流。
4. 大共模抑制比：共模抑制比是指运算放大器对共模信号的抑制能力。
运算放大器具有较高的共模抑制比，可以有效抑制共模信号的干扰。
5. 无穷大的带宽：运算放大器的带宽足够大，可以处理宽频带的信号。
6. 可调节增益：通过调整反馈电阻，可以调节运算放大器的增益。
运算放大器常常用于放大电压信号、求和运算、积分运算、微分运算等，广泛应用于滤波器、放大器、比较器、多路选择器等电路中。
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！。
实验二集成运算放大器的应用模拟运算 (1)
实验七 集成运算放大器的应用（一）模拟运算电路预习部分一、实验目的1. 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2. 掌握运算放大器的使用方法，了解其在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
本实验采用的集成运放型号为μA741，引脚排列如图2-7-1所示。
它是八脚双列直插式组件，②脚和③脚为反相和同相输入端，⑥脚为输出端，⑦脚和④脚为正，负电源端，①脚和⑤脚为失调调零端，①⑤脚之间可接入一只几十K Ω的电位器并将滑动触头接到负电源端。
⑧脚为空脚。
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。
1) 反相比例运算电路电路如图2-7-2所示。
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Uo ＝－（R F / R 1）Ui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 2＝R 1‖R F 。
2) 反相加法电路图2-7-2 反相比例运算电路 图2-7-3反相加法运算电路电路如图2-7-3所示，输出电压与输入电压之间的关系为F i Fi F O //R //R R R U R R U R R U 2132211=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= 图2-7-1 μA741管脚图3) 同相比例运算电路图2-7-4(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为 Uo ＝（1＋R F / R 1）Ui R 2＝R 1 // R F当R 1→∞时，Uo ＝Ui ，即得到如图2-7-4(b)所示的电压跟随器。
图中R 2＝R F ，用以减小漂移和起保护作用。
一般R F 取10K Ω，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。
(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图2-7-4 同相比例运算电路4) 差动放大电路（减法器）对于图2-7-5所示的减法运算电路，当R 1＝R 2，R 3＝R F 时， 有如下关系式图2-7-5 减法运算电路 图2-7-6 积分运算电路 5) 积分运算电路反相积分电路如图2-7-6所示。
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》课件
带宽与增益
根据电路的带宽和增益需求，选择适当带宽 和增益的运算放大器。
输入与输出阻抗
考虑电路的输入和输出阻抗，选择合适的运 算放大器以匹配阻抗。
电源电压与功耗
根据电源电压和功耗要求，选择合适的运算 放大器以降低能耗。
运算放大器的使用注意事项
电源电压的稳定性
确保电源电压的稳定，避免因电源波 动引起的电路性能不稳定。
闭环增益
总结词
闭环增益是指运算放大器在有反馈回路的情况下对输入信号的放大倍数。
详细描述
闭环增益是运算放大器实际应用中最重要的性能指标之一，它决定了放大器的 输出信号与输入信号之间的关系。通过调整反馈回路，可以改变闭环增益，从 而实现特定的输出信号。
带宽增益乘积
总结词
带宽增益乘积是衡量运算放大器频率响应的一个重要参数，它表示增益和带宽之间的乘积关系。
《运算放大器》PPT 课件
目录
CONTENTS
• 运算放大器概述 • 运算放大器的工作原理 • 运算放大器的应用 • 运算放大器的选择与使用 • 运算放大器的性能指标 • 运算放大器的设计实例
01 运算放大器概述
运算放大器的定义
01
运算放大器（简称运放）是一种 具有高放大倍数的电路单元，其 输出信号与输入信号之间存在一 定的数学关系。
根据需求选择合适的放大倍数，调整输入和输出电阻的大小，以确 保放大器的性能。
电路图
提供基于运算放大器的放大器电路图，包括输入、输出和反馈电阻 等元件。
基于运算放大器的滤波器设计
滤波器
利用运算放大器和适当的反馈网络可以设计出各种类型的滤波器， 如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
设计要点
根据滤波器的类型和性能要求，选择合适的反馈网络元件和运算放 大器型号。
运算放大器
对a点： G4ub G5u2 0 : “虚断” G ub 5 u2 G4 对b点：G1 G2 G3 G4 )ub G1u1 G3u2 0 (
即： 1u1 G3u2 (G1 G2 G3 G4 )G5 u2 G G4 u2 G1G4 u1 G3G4 (G1 G2 G3 G4 )G5
.
.
ia＝0
.
+ _
-Aua
.
+ uo _
.
.
用途
运算放大器可以与电阻或电阻、电容组成各种网络； 实现各种网络函数。
在运算放大器的应用中，比例器是一种最常见的用途。 图示电路即是基本的反相比例器和同相比例器电路 Rf
+
ui
.
Rs
.a
b
_ +
.
+
uo
. .
_
.
.
反相比例器
_
+
ui
.
a
.
+
Rf
b
.
.
.
.
将正向输入端接地，此时ub＝0，则uo= -Aua
在理想情况下， ， uo为有限值，则
ua 0 ，此即“虚短”的概念，即在电路方程中
可以将ua＝0代入，但在电路图中，不能将a点直接接地
a.
ia b
_
+
+ ua _
.
.
o . + uo _
.
此时运算放大器即可等效为如下的电路模型：
+ ua _
Rf
.
+
ui
Rs
.a
b
_ +
运算放大器
科技名词定义中文名称：运算放大器英文名称：operational amplifier定义：可以对电信号进行运算，一般具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的放大器。
应用学科：电力（一级学科）；通论（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片运算放大器运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。
随着半导体技术的发展，大部分的运放是以单芯片的形式存在。
运放的种类繁多，广泛应用于电子行业当中。
目录运算放大器的发展历史运算放大器的工作原理运算放大器的类型通用型运算放大器高阻型运算放大器低温漂型运算放大器高速型运算放大器低功耗型运算放大器高压大功率型运算放大器可编程控制运算放大器运算放大器的主要参数共模输入电阻(RINCM)直流共模抑制(CMRDC)交流共模抑制(CMRAC)增益带宽积(GBW)输入偏置电流(IB)输入偏置电流温漂(TCIB)输入失调电流(IOS)输入失调电流温漂(TCIOS)差模输入电阻(RIN)输出电压摆幅(VO)功耗(Pd)电源抑制比(PSRR)转换速率/压摆率(SR)电源电流(ICC、IDD)单位增益带宽(BW)输入失调电压(VOS)输入失调电压温漂(TCVOS) 输入电容(CIN)输入电压范围(VIN)输入电压噪声密度(eN)输入电流噪声密度(iN)运算放大器的应用运算放大器的简易测量运算放大器的发展历史运算放大器的工作原理运算放大器的类型通用型运算放大器高阻型运算放大器低温漂型运算放大器高速型运算放大器低功耗型运算放大器高压大功率型运算放大器可编程控制运算放大器运算放大器的主要参数共模输入电阻(RINCM)直流共模抑制(CMRDC)交流共模抑制(CMRAC)增益带宽积(GBW)输入偏置电流(IB)输入偏置电流温漂(TCIB) 输入失调电流(IOS)输入失调电流温漂(TCIOS) 差模输入电阻(RIN)输出阻抗(ZO)输出电压摆幅(VO)功耗(Pd)电源抑制比(PSRR)转换速率/压摆率(SR)电源电流(ICC、IDD)单位增益带宽(BW)输入失调电压(VOS)输入失调电压温漂(TCVOS)输入电容(CIN)输入电压范围(VIN)输入电压噪声密度(eN)输入电流噪声密度(iN)运算放大器的应用运算放大器的简易测量展开编辑本段运算放大器的发展历史第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成，这个放大器可以执行加与减的工作。
运算放大器作用通俗讲解
运算放大器作用通俗讲解
运算放大器（简称“运放”）是一种具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器，其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。
由于早期应用于模拟计算机中用以实现数学运算，因而得名“运算放大器”。
通俗来说，运算放大器就像一个“转换器”或者“处理器”，能够把输入的信号按照一定的规则和算法进行放大、缩小、相加、相减等处理，并将结果输出。
它广泛应用于各种电子设备中，例如音响设备、通信设备、传感器等等。
通过使用运算放大器，人们可以更好地控制和调节电子设备的性能和参数，使其满足各种不同的需求。
具体来说，运算放大器的作用有很多种，例如：
1.放大信号：运算放大器可以将输入的微弱信号放大成较大的
信号，使其能够满足后续电路的需求。
2.比较信号：将两个信号进行比较，输出一个二进制信号（例
如高电平或低电平），类似于一个比较器。
3.积分和微分：运算放大器可以对输入的信号进行积分和微分
运算，输出一个与输入信号成比例的时间函数。
4.滤波：通过对输入信号进行滤波处理，可以滤除不必要的噪
声和干扰，提取出有用的信号成分。
5.振荡和调制：运算放大器可以用于产生振荡信号和调制信号，
用于各种频率合成和调制解调的应用。
总之，运算放大器是一种非常重要的电子元件，在各种电子设备和系统中得到了广泛的应用。
通过了解和掌握运算放大器的原理和作用，人们可以更好地设计和应用各种电子系统，提高其性能和稳定性。
运算放大器的工作原理
运算放大器的工作原理首先，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动输入级、一个级联放大器和一个输出级组成。
差动输入级由两个输入端和一个差动放大器组成，它能够对输入信号进行放大和处理。
级联放大器通常由多个级联的放大器组成，用于进一步放大信号。
最后，输出级将放大后的信号输出到外部电路中。
接下来，让我们来详细了解一下运算放大器的工作原理。
首先，当有输入信号加到运算放大器的输入端时，差动输入级将对输入信号进行放大，并将放大后的信号传递到级联放大器中。
在级联放大器中，信号将被进一步放大，并最终传递到输出级。
输出级将放大后的信号输出到外部电路中，从而实现对输入信号的放大和处理。
此外，运算放大器还具有一些重要的特性，例如高输入阻抗、低输出阻抗、高共模抑制比等。
这些特性使得运算放大器在电子电路中具有广泛的应用，例如在滤波器、放大器、积分器、微分器等电路中都能看到它的身影。
在实际应用中，我们通常会根据具体的电路要求选择不同类型的运算放大器，例如通用型、高速型、低功耗型等。
这些不同类型的运算放大器在工作原理上基本相同，但在性能指标上会有所不同，因此需要根据具体的应用需求进行选择。
总的来说，运算放大器作为一种重要的电子器件，在现代电子电路中扮演着至关重要的角色。
通过深入了解其工作原理，我们可以更好地应用它来设计和实现各种电子电路，从而推动电子技术的发展和进步。
希望通过本文的介绍，读者能够对运算放大器的工作原理有一个更深入的了解，并能够在实际应用中更加灵活和有效地使用它。
同时，也希望本文能够激发读者对电子技术的兴趣，从而推动电子技术的发展和进步。