基本运放电路总结

合集下载

集成运算放大器的基本运算电路

集成运算放大器的基本运算电路

ui2 u
u i3
u
0
R1
R2
R3
2.加减运算电路
ui1
R1
Rf
ui2
R2
N
-∞
ui3
R 3
P

R
ui4
4
R'
当ui1、ui2短路时 当Ui1、Ui2、Ui3、Ui4共同作用时
若又满足Rf =R1=R2=R3=R4时则
利用叠加定理求uo与ui1、ui2、 ui3各ui4之间的关系
uo
当ui3、ui4短路时
(ui1 ui2 ui3 )
Uo (ui1 ui2 ui3 )
上式中比例系数为-1,实现了加法运算。
2)同相求和运算电路
R'
ui1 i1
R 1
ui2 i2
R2
ui3 i3
R 3
i f
Rf
N

u-

P u+ +
R1//R2//R3=R′//Rf
根据 “虚断”概念
uo
i1+i2+i3=0
ui1 u
2.一般单限比较器
图4-22所示的电路是一般单限比较器. UREF为外加参考电压。 集成运放的反相输入端接信号ui,同相输入端接参考电压UREF。
由于Aod→∞,所以当U﹣<U+时,ui<UREF时,受电源电压的 限制,uo只能为正极限值UOM,即UOH=﹣UOM; 反之,当U﹣>U+时,uo为负极限值,即UOL=﹣UOM。 其传输入特性如图4-22(b)实线所示。
I1
U i1 R1
因虚地, u﹢=u﹣=
,
I2
Ui2 R2

运放基本应用电路

运放基本应用电路

运放基本应用电路运放基本应用电路运算放大器是具有两个输入端,一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。

若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络就可以组成具有各种功能的电路。

当反馈网络为线性电路时可实现乘、除等模拟运算等功能。

运算放大器可进行直流放大,也可进行交流放大。

R f使用运算放大器时,调零和相位补偿是必须注意的两个问题,此外应注意同相端和反相端到地的直流电阻等,以减少输入端直流偏流 U I 引起的误差。

U O 1.反相比例放大器 电路如图1所示。

当开环增益为 ∞(大于104以上)时,反相放大器的闭环增益为: 1R R U U A f I O uf -== (1) 图1 反相比例放大器 由上式可知,选用不同的电阻比值R f / R 1,A uf 可以大于1,也可以小于1。

若R 1 = R f , 则放大器的输出电压等于输入电压的负值,因此也称为反相器。

放大器的输入电阻为:R i ≈R 1直流平衡电阻为:R P = R f // R 1 。

其中,反馈电阻R f 不能取得太大,否则会 产生较大的噪声及漂移,其值一般取几十千欧 到几百千欧之间。

R 1的值应远大于信号源的 O 内阻。

2.同相比例放大器、同相跟随器 同相放大器具有输入电阻很高,输出电阻很低的特点,广泛用于前置放大器。

电路原理图如图2所示。

当开环增益为 ∞(大于104以上 图2 同相比例放大器 )时,同相放大器的闭环增益为:1111R R R R R U U A f f I O uf +=+== (2) 由上式可知,R 1为有限值,A uf 恒大于1。

同相放大器的输入电阻为:R i = r ic其中: r ic 是运放同相端对地的共模输入电阻,一般为108Ω;放大器同相端的直流平衡电阻为:R P = R f // R 1。

若R 1 ∞(开路),或R f = 0,则A u f 为1,于是同相放大器变为同相跟随器。

此时由于放大器几乎不从信号源吸取电流,因此 U可视作电压源,是比较理想的阻抗变换器。

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。

运放典型应用电路

运放典型应用电路

运放典型应用电路一、什么是运放运放,即运算放大器,是一种集成电路芯片,主要用于放大、滤波、求导等信号处理方面。

它的特点是输入阻抗高、输出阻抗低,增益高、带宽宽广,可以通过外接电路改变其工作方式。

二、基本运放电路1. 非反馈式基本运放电路非反馈式基本运放电路由一个差动输入级和一个单端输出级组成。

其中差动输入级由两个晶体管组成,用于将输入信号转换为差模信号;单端输出级由一个共射极晶体管组成,用于将差模信号转换为单端输出信号。

2. 反馈式基本运放电路反馈式基本运放电路在非反馈式基本运放电路的基础上加入了反馈网络。

反馈网络可以改变增益、频率响应等特性,使得运放可以适应不同的应用场合。

三、典型应用电路1. 反相比例放大器反相比例放大器是一种常见的运放应用电路。

它的原理是将输入信号经过一个负反馈网络后再输入到非反相输入端口上。

这样可以实现对输入信号进行负反馈放大,从而达到比例放大的效果。

2. 非反相比例放大器非反相比例放大器与反相比例放大器类似,只是将输入信号输入到非反相输入端口上。

这样可以实现对输入信号进行正反馈放大,从而达到比例放大的效果。

3. 仪表放大器仪表放大器是一种高精度、高稳定性的运放应用电路。

它通过差分输入、高增益、低噪声等设计特点,实现对小信号的高精度测量和处理。

4. 滤波器滤波器是一种常见的运放应用电路。

它通过选择不同的电容和电感组合,可以实现不同类型的滤波功能,如低通滤波、高通滤波、带通滤波等。

5. 稳压电源稳压电源是一种常见的运放应用电路。

它通过反馈网络控制输出电压,使得输出电压保持稳定不变。

稳压电源广泛应用于各种电子设备中。

6. 正弦波振荡器正弦波振荡器是一种常见的运放应用电路。

它通过选择合适的RC组合和反馈网络,可以实现正弦波振荡输出。

正弦波振荡器广泛应用于各种信号发生器中。

四、总结运放是一种功能强大的集成电路芯片,可以应用于放大、滤波、求导等信号处理方面。

不同的运放应用电路具有不同的特点和功能,可以满足各种不同的应用需求。

基本运算电路的总结(优选8篇)

基本运算电路的总结(优选8篇)

基本运算电路的总结第1篇1. 单限电压比较器传输特性可以看出当输入电压u1 > UREF,输出高电平 UOH = +VCC当输入电压u1 < UREF,输出低电平 UOL = -VCC改进型:从上面的分析可知,在单门限比较器中,输入电压在门限电压附近有微小变化都会引起输出电压的跃变,因此该比较器有灵敏度高的优点,但抗干扰能力差。

2. 迟滞比较器主单限比较器的基础上引入正反馈,即构成迟滞比较器当输出电压uo = +UZ时,运放同相输入端电压为当输出电压uo = -UZ时,运放同相输入端电压为当迟滞比较器的输入为正弦波时,其输出波形为矩形波,如图下所示为使迟滞比较器的电压传输特性曲线向左或向右移动,可如图下所示在上述比较器的基础上加入参考电压UREF,其电压传输特性曲线如图所示。

对应的门限电压如下经典例题:3. 窗口比较器当uI > UH时,A1输出高电平,A2输出低电平,uo 为高电平;当uI < UH时,A2输出高电平,A1输出低电平,uo 为高电平;当UH > uI > UL时,A1输出低电平,A2输出低电平,uo 为低电平。

基本运算电路的总结第2篇由累加和右移实现1)原码一位乘法符号位和数值位分开求,乘积符号由两个数的符号位“异或”形成。

示例如下:2)无符号数乘法运算电路3)补码一位乘法(Booth算法)一种有符号数的乘法,采用相加、相减操作来计算补码数据的乘积。

移位规则如表所示示例如下:4)补码乘法运算电路(如图)1)符号扩展在算术运算中,有时候必须要把带符号的定点数转换为具有不同位数的表示形式,这称为“符号扩展”。

(如16位与32位整数相加时,要把16位扩展为32位)正数:符号位不变,新表示形式的扩展位都用0进行填充负数:2)原码除法运算(不恢复余数法,也叫原码加减交替法)商符和商值分开进行,减法操作用补码加法实现,商符由两个操作数的符号位“异或”得到。

运放常见电路

运放常见电路

运放常见电路
一、非反馈式运放常见电路
1. 比较器电路
比较器电路是一种非反馈式运放电路,通过将输入信号与参考电压进行比较,输出高低电平信号。

比较器电路可以用于数字电路中的信号处理和控制。

2. 跟随器电路
跟随器电路是一种非反馈式运放电路,用于将输入信号的变化转换为输出信号的变化,通常用于信号放大和模拟信号处理。

3. 倍增器电路
倍增器电路是一种非反馈式运放电路,通过将输入信号经过放大和整流处理后,输出信号的幅值是输入信号幅值的倍数。

倍增器电路常用于信号处理和测量仪器。

二、反馈式运放常见电路
1. 反相放大器电路
反相放大器电路是一种基本的反馈式运放电路,通常用于信号放大和滤波。

在该电路中,输入信号经过运放放大后,再通过反向输入回路与输入端接通,实现负反馈,使放大倍数得以精
确控制。

2. 非反相放大器电路
非反相放大器电路是一种基本的反馈式运放电路,通常用于信号放大和滤波。

与反相放大器电路不同的是,在该电路中,在输入端和反向输入回路之间串联了一个电阻,起到电压分压作用,使得放大倍数为正值。

3. 低通滤波器电路
低通滤波器电路是一种反馈式运放电路,它可以滤除高频成分,只保留低频成分。

在该电路中,输入信号经过运放放大后,通过并联的电容和电阻与反向输入回路相连,形成一个一阶低通滤波器。

4. 高通滤波器电路
高通滤波器电路是一种反馈式运放电路,它可以滤除低频成分,只保留高频成分。

在该电路中,输入信号经过电容和电阻串联后,与运放的反向输入端相连,形成一个一阶高通滤波器。

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。

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 +_

运放常用电路

运放常用电路

运放常用电路运放是一种重要的电子元器件,它可以被应用于各种领域,包括放大、滤波、计算、比较、振荡等等。

在实际应用中,运放常用电路有很多种,下面我们来了解一些常见的运放电路。

1. 基本放大电路基本放大电路是运放应用中最基本的电路之一,它可以实现信号的放大。

它由一个运放、两个电阻和一个输入信号源组成。

其中一个电阻与输入信号源串联,另一个电阻与运放的负输入端和输出端串联,正输入端接地。

基本放大电路的放大倍数由两个电阻的比值决定,可以通过改变电阻值来实现放大倍数的调节。

2. 反馈放大电路反馈放大电路是一种通过反馈来控制放大倍数的电路。

它由一个运放、两个电阻和一个反馈电阻组成。

其中一个电阻与输入信号源串联,另一个电阻与运放的负输入端和反馈电阻串联,正输入端接地。

反馈电阻的作用是将输出信号反馈到运放的负输入端,从而使运放输出稳定,放大倍数受到控制。

3. 滤波电路滤波电路是一种可以滤除不需要的频率成分的电路。

它由一个运放、电容和电阻组成。

其中一个电阻和一个电容串联,另一个电阻与运放的负输入端和输出端串联,正输入端接地。

滤波电路可以分为低通滤波电路和高通滤波电路两种,具体的滤波效果取决于电容和电阻的数值。

4. 比较电路比较电路是一种可以比较两个输入信号大小的电路。

它由一个运放、两个输入信号和一个参考电压源组成。

其中一个输入信号与参考电压源相比较,另一个输入信号与运放的正输入端相连。

当参考电压大于输入信号时,输出为正电压;当参考电压小于输入信号时,输出为负电压。

5. 振荡电路振荡电路是一种可以产生周期性信号的电路。

它由一个运放、电容和电阻组成。

其中一个电容和一个电阻串联,另一个电阻与运放的正输入端和输出端串联,负输入端接地。

振荡电路可以分为正弦波振荡电路和方波振荡电路两种,具体的振荡频率和波形取决于电容和电阻的数值。

以上是常见的五种运放常用电路,它们都有各自不同的应用场景和特点。

在实际应用中,我们可以根据需要选择不同的运放电路来实现特定的功能。

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

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80dB 以上。

而运放的输出电压是有限的,一般在10V~14V。

因此运放的差模输入电压不足1mV,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。

基本线性运放电路

基本线性运放电路

积分和微分运算电路
在实用电路中,为了防止低频信号增益过 大,常在电容上并联一个电阻加以限制。如图 所示。
39
积分和微分运算电路
2、微分运算电路
第二章 运算放大器
⑴基本微分运算电路 ①构成原理 将积分电路中的电阻和电容的位置互换,并选取 比较小的时间常数RC,就得到了微分电路。
40
积分和微分运算电路
第二章 运算放大器
例1、电路如图所示,C1=C2=C,试求出uO与ui的 运算关系式。
48
积分和微分运算电路
解:对于节点N:
第二章 运算放大器
⑵同相求和运算电路 同相求和运算电路如 图所示:
第二章 运算放大器
i1 + i2 + i3 = i4 uI1 uP uI 2 uP uI 3 uP uP + + = R1 R2 R3 R4 1 1 1 1 uI1 uI 2 uI 3 ( + + + )u P = + + R1 R2 R3 R4 R1 R2 R3
19
加减运算电路
2、加减运算电路
第二章 运算放大器
⑴单运放加减运算电路 电路如图所示:
20
加减运算电路
第二章 运算放大器
我们可以用叠加定理先让反相输入端的各信号作用:
uI1 uI 2 u O1 = R f ( + ) R1 R2
21
加减运算电路
再让同相输入端的各信号作用, 若R1// R2// Rf= R3// R4// R5,则:
∵ iP = i N = 0 ∴ iR = iF u I u N u N uO 即 = R Rf ∵ uP = uN = 0 uO uI ∴ = R Rf

运算放大器详细的应用电路(很详细)

运算放大器详细的应用电路(很详细)

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?
根据与 R1?、Rf?的关系,集成运放两输入端外接电阻的对称条件。
计算出:R=3979Ω?取 R=3.9KΩ 2.根据Q值求和,因为时,根据与、的关系,集成运放两输入端外接电阻的对称条件
例题 1 仿真结果 例题与习题 2 LPF 例题与习题 2 仿真结果 例题与习题 3 HPF 例题与习题 3 仿真结果 例题与习题 4 例题与习题 4 仿真结果 vo1:红色 vo?:蓝色

e.?全通滤波器(APF)?
4.?按频率特性在截止频率 fp 附近形状的不同可分为 Butterworth,?Chebyshev?和?Bessel 等。 理想有源滤波器的频响: 滤波器的用途 滤波器主要用来滤除信号中无用的频率成分,例如,有一个较低频率的信号,其中包含一些较高频率成分的
干扰。滤波过程如图所示。 §8.6?有源滤波电路 8.6.2?低通滤波电路?(LPF) 低通滤波器的主要技术指标
组成:简单 RC 滤波器同相放大器特点:│Avp?│>0,带负载能力强缺点:阻带衰减太慢,选择性较差。 二.?性能分析
有源滤波电路的分析方法: 1.电路图→电路的传递函数 Av(s)→频率特性 Av(jω) 2.?根据定义求出主要参数 3.?画出电路的幅频特性 一阶 LPF 的幅频特性: 8.6.2.2?简单二阶?LPF

集成运算放大器基本运算电路

集成运算放大器基本运算电路

集成运算放大器的基本运算电路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。

当外部接入不同的线性或非线性元器件组成负反馈电路时,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。

基本运算电路(1)反相比例运算电路电路如图1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=-ui图1 反相比例运算电路为了减小输入偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1||RF。

(2)同相比例运算电路图2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)ui当R1→∞时,uO=ui,即得到如图3所示的电压跟随器。

图中R2=RF,用以减小漂移和起保护作用。

一般RF取10KΩ,RF太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。

图2 同相比例运算电路图3 电压跟随器(3)反相加法电路电路如图4所示。

图4 反相加法运算电路输出电压与输入电压之间的关系为uO=()R3=R1||R2||RF (4) 减法运算电路对于图5所示的减法运算电路,当R1=R2,R3=RF时,有如下关系式uO=(ui2-ui1)图5 减法运算电路(5)积分运算电路反相积分电路如图6所示。

在理想化条件下,输出电压uo等于uo(t)= —式中“—”号表示输出信号与输入信号反相。

uc(o)是t=0时刻电容C两端的电压值,即初始值。

图6 积分运算电路如果ui(t)是幅值为E的阶跃电压,并设uc(o)=0,则—即输出电压uo(t)随时间增长而线性下降。

显然时间常数R1C的数值大,达到给定的uo值所需的时间就长。

积分输出电压所能达到的最大值受集成运放最大输出范围的限制。

在进行积分运算之前,首先应对运放调零。

为了便于调节,将图中K1闭合,通过电阻R2的负反馈作用帮助实现调零。

但在完成调零后,应将K1打开,以免因R2的接入造成积分误差。

K2的设置一方面为积分电容放电提供通路,同时可实现积分电容初始电压uc(o)=0。

运放基本电路

运放基本电路

运放基本电路包括反相放大电路、非反相放大电路、比较器电路和积分器电路等。

1.反相放大电路:反相放大电路的基本组成部分是一个运放和两
个电阻。

输入信号通过一个电阻输入到运放的负输入端,正输
入端接地,输出信号通过另一个电阻反馈到负输入端。

这种电
路的特点是输入信号和输出信号反相,增益可以通过两个电阻
的比值来控制。

2.非反相放大电路:非反相放大电路的基本组成部分也是一个运
放和两个电阻,但是输入信号是通过一个电阻输入到正输入端,负输入端接地,输出信号通过另一个电阻反馈到正输入端。


种电路的特点是输入信号和输出信号同相,增益同样可以通过
两个电阻的比值来控制。

3.比较器电路:比较器电路的基本组成部分是一个运放和两个输
入端,其中一个输入端为参考电压,另一个输入端为输入信号。

当输入信号大于参考电压时输出高电平,小于参考电压时输出
低电平。

这种电路常用于模拟信号和数字信号之间的转换。

4.积分器电路:积分器电路的基本组成部分是一个运放、一个电
阻和一个电容。

输入信号通过电阻输入到运放的负输入端,正
输入端接地,输出信号通过电容反馈到负输入端。

这种电路的
特点是输出信号是输入信号的积分,可以用于信号的滤波和积
分运算等。

基本运放电路

基本运放电路

基本运放电路
基本运放电路是电子电路中最常见的一种电路,它是一种高增益、高输入阻抗、低输出阻抗的放大器。

基本运放电路由运放芯片和外围电路组成,外围电路包括电源、输入电阻、反馈电阻和输出负载等。

基本运放电路的输入电阻非常高,可以达到几百兆欧姆,因此可以接收非常微弱的信号。

同时,基本运放电路的输出阻抗非常低,可以驱动大功率负载,因此可以用于信号放大和信号处理等应用。

基本运放电路的反馈电路是其最重要的组成部分之一,它可以控制电路的增益和频率响应等特性。

反馈电路分为正反馈和负反馈两种,其中负反馈是最常用的一种。

负反馈可以使电路的增益稳定,同时可以提高电路的线性度和稳定性。

基本运放电路还可以通过改变输入电阻、反馈电阻和输出负载等参数来改变电路的特性。

例如,可以通过改变反馈电阻的值来改变电路的增益,可以通过改变输入电阻和输出负载的值来改变电路的输入和输出阻抗。

基本运放电路广泛应用于各种电子设备中,例如放大器、滤波器、振荡器、比较器、积分器、微分器等。

基本运放电路的应用非常灵活,可以根据不同的需求进行设计和调整,因此在电子电路中具有非常重要的地位。

基本运放电路是电子电路中最常见的一种电路,它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点,可以用于信号放大和信号处理等应用。

基本运放电路的反馈电路是其最重要的组成部分之一,可以控制电路的增益和频率响应等特性。

基本运放电路的应用非常广泛,可以根据不同的需求进行设计和调整。

(完整)经典的运算放大器基本电路大全,推荐文档

(完整)经典的运算放大器基本电路大全,推荐文档

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。

运算放大器详细的应用电路(很详细)

运算放大器详细的应用电路(很详细)

§比例运算电路之蔡仲巾千创作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§加减运算电路8.2.1 求和电路1.反相求和电路虚短、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2.同相求和电路虚短、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例2:如图电路,求Avf,Ri解:§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成三角波(Vi:方波,频率500Hz,幅度1V)将三角波变成正弦波(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成三角波移相在模数转换中将电压量变成时间量§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成方波(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?§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差未几大,所以误差很大;二极管在电流较大时伏安特性与PN结伏安特性不同较大,所以运算只在较小的电流范围内误差较小。

基本运放电路总结

基本运放电路总结

基本运放电路总结基本运放电路是指由运放组成的基本电路,将运放的正输入端和负输入端之间的电压差放大,输出给负载。

它是电子器件中基础且重要的一种电路,广泛应用于信号放大、滤波、波形整形、功率放大等场合。

本文将对基本运放电路进行总结。

1.运放基本原理运放(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是一种高增益、差分电压放大器,由差动放大器和输出级组成。

运放的理想特性是:输入阻抗无穷大,输出阻抗为零,增益无限大,频率响应宽,共模抑制比无限大。

实际运放通常通过反馈电路来实现目标增益。

2.反馈电路反馈电路可分为正反馈和负反馈两种形式。

正反馈是指反馈信号与输入信号同相,结果通常是放大电路处于不稳定状态。

负反馈是指反馈信号与输入信号反相,结果可以使放大电路达到稳定工作状态,并具有一定的功能。

负反馈主要包括电压负反馈和电流负反馈两种形式,其中电压负反馈最常见。

3.非反相放大器非反相放大器是一种基本运放电路,通过负反馈连接,将输入信号放大并反相输出。

其电压增益可以根据反馈电阻的选择来调节。

非反相放大器输入阻抗很高,输出阻抗很低,常用于信号放大以及差分信号放大。

4.反相放大器反相放大器是一种基本运放电路,通过负反馈连接,将输入信号放大并同相输出。

其电压增益可以根据反馈电阻的选择来调节。

反相放大器输入阻抗相对较低,输出阻抗很高,适用于信号放大、滤波、波形整形等应用。

5.比较器比较器是一种基本运放电路,用于比较两个输入信号的大小,并输出相应的逻辑电平(高或低)。

比较器的输出通常是一个矩形波形,广泛应用于电子开关、计数器、数字系统等。

6.积分器积分器是一种基本运放电路,将输入信号累积,并输出与输入信号的积分相关的电压或电流。

积分器适用于波形整形、模拟计算、PID控制等场合。

7.微分器微分器是一种基本运放电路,将输入信号的变化率放大,并输出与输入信号微分相关的电压或电流。

微分器适用于波形分析、滤波器设计、调制解调器等应用。

运算放大器基本电路大全

运算放大器基本电路大全

运算放大器基本电路大全运算放大器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。

20种运放典型电路总结

20种运放典型电路总结

20种运放典型电路总结运放(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是一种非常重要的电子元件,用于放大和处理电信号。

它被广泛应用于各种电子设备和电路中。

在本文中,我们将总结并介绍20种常见的运放典型电路。

1. 基本放大电路:最简单的运放应用,用于放大输入信号,常用于音频放大器和传感器信号放大器中。

2. 反相放大电路:输入信号与输出信号相反,通过调整电阻比例可以实现不同的放大倍数。

3. 非反相放大电路:输入信号与输出信号相同,同样可以通过电阻比例调整放大倍数。

4. 比较器电路:用于比较两个输入信号的大小,输出高电平或低电平。

5. 总体反馈电路:将输出信号的一部分反馈到输入端,改变放大器的增益和频率响应特性。

6. 高通滤波器电路:通过运放和电容构成的电路,用于滤除低频信号,只保留高频信号。

7. 低通滤波器电路:与高通滤波器相反,滤除高频信号,只保留低频信号。

8. 带通滤波器电路:同时滤除高频和低频信号,只保留中间频率的信号。

9. 增量器电路:将输入信号与参考电平进行比较,输出相对差异。

10. 仪表放大器电路:用于放大微弱信号,常用于测量和精确控制设备中。

11. 斜坡发生器电路:通过电容和电阻的组合,产生具有特定斜率的信号。

12. 脉冲放大器电路:放大脉冲信号,常用于数模转换器和通信系统中。

13. 限幅器电路:限制输入信号的幅度范围,常用于保护电路。

14. 调幅解调器电路:将音频信号调制到载波中,在接收端解调还原原始信号。

15. 器件驱动电路:用于驱动各种器件(如LED、电机等)的运放电路。

16. 稳压电路:通过负反馈调整输出电压或电流,保持稳定。

17. 振荡器电路:产生特定频率的信号,常用于时钟电路和无线电设备。

18. 差动放大器电路:输入信号与共模信号进行放大和处理。

19. 加法器电路:将多个输入信号相加,得到一个输出信号。

20. 数模转换器电路:将模拟信号转换为数字信号,常用于数据采集和处理。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

模拟电路网络课件第三十七节:基本运算电路
8.1 基本运算电路
一、反相比例运算放大电路
图 1 反相比例运算电路
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


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。

二、同相比例运算电路
图 1 同相比例运算电路
同相输入放大电路如图1所示,信号电压通过电阻RS加到运放的同相输入端,输出电压vo通过电阻R1和Rf反馈到运放的反相输入端,构成电压串联负反馈放大电路。

根据虚短、虚断的概念有vN= vP= vS,i1= if
于是求得
所以该电路实现同相比例运算。

同相比例运算电路的特点如下
1.输入电阻很高,输出电阻很低。

2.由于vN= vP= vS,电路不存在虚地,且运放存在共模输入信号,因此要求运放有较高的共模抑
制比。

三、加法运算电路
图 1 加法运算电路
图1所示为实现两个输入电压vS1、vS2的反相加法电路,该电路属于多输入的电压并联负反馈电路。

由于电路存在虚短,运放的净输入电压vI=0,反相端为虚地。

利用vI=0,vN=0和反相端输入电流iI=0的
概念,则有

由此得出
若R1= R2= Rf,则上式变为–vO= vS1+ vS2
式中负号为反相输入所致,若再接一级反相电路,可消去负号,实现符合常规的算术加法。

该加
法电路可以推广到对多个信号求和。

从运放两端直流电阻平衡的要求出发,应取R´=R1//R2//Rf。

四、减法运算电路
1、反相求和式运算电路
图1所示是用加法电路构成的减法电路,第一级为反相比例放大电路,若Rf1=R1,则vO1= –vS1;
第二级为反相加法电路,可以推导出
若取R2= Rf2,则vO = vS1–vS2
由于两个运放构成的电路均存在虚地,电路没有共模输入信号,故允许vS1、vS2的共模电压范围较
大。

2、差分式减法电路
差分式减法电路图1所示电路可以实现两个输入电压vS1、vS2相减,在理想情况下,电路存在虚短和虚断,
所以有vI=0,iI=0,由此得下列方程式:
图1

由于vN=vP,可以求出
若取,则上式简化为
即输出电压vO与两输入电压之差(vS2–vS2)成比例,其实质是用差分式放大电路实现减法功能。

差分式放大电路的缺点是存在共模输入电压。

因此为保证运算精度应当选择共模抑制比较高的集成运放。

差分式放大电路也广泛应用于检测仪器中,可以用多个集成运放构成性能更好的差分式放大电路。

五、积分电路
图1a所示为基本积分电路。

其输出电压与输入电压成积分运算关系。

利用虚地的概念:vI=0,iI=0,则有即是电容C 的充电电流,


式中vo(t1)为t1时刻电容两端的电压值,即初始值。

积分运算电路的输出-输入关系也常用传递函数表示为
假设输入信号vs是阶跃信号,且电容C 初始电压为零,则当t≥0时
输出电压vO与时间t的关系如动画所示。

对于实际的积分电路,由于集成运放输入失调电压、输入偏置电流和失调电流的影响,常常会出现积分误差,可选用VIO、Im、IIO较小和低漂移的运放,或选用输入级为FET组砀BiFET运放。

积分电容器的漏电流也是产生积分误差的原因之一,因此,选用泄漏电阻大的电容器,如薄膜电容、
聚苯乙烯电容器以减少积分误差。

图1所示的积分器可用作显示器的扫描电路或将方波转换为三角波等。

六、微分电路
1. 基本微分电路
微分是积分的逆运算,将基本积分电路中的电阻和电容元件位置互换,便得到图1所示的微分电路。

在这个电路中,同样存在虚地和虚断,因此可得
上式表明,输出电压vO与输入电压的微分成正比。

当输入电压vS为阶跃信号时,考虑到信号源总存在内阻,在t=0时,输出电压仍为一个有限值,随着电容器C的充电。

输出电压vOo将逐渐地衰减,最后趋近于零,如图2所示。

2. 改进型微分电路。

相关文档
最新文档