经典运放基础电路
运放的常用电路
运放的常用电路
运放(Operational Amplifier,简称 OP)是一种常用的集成电路,常用电路包括:
1.比较器电路:将运放的输入信号与参考电压进行比较,输出高低信号。
2.反相放大电路:将输入信号接在反相输入端,通过调整电阻比例,可以将输出信号放大。
3.同相放大电路:将输入信号接在同相输入端,通过调整电阻比例,可以将输出信号放大。
4.差分放大电路:将两个信号分别接在反相输入端和同相输入端,输出信号为它们的差值。
5.积分电路:将电容和电阻与运放连接,可以实现对输入信号的积分。
6.微分电路:将电容和电阻与运放连接,可以实现对输入信号的微分。
7.振荡电路:通过将输出信号反馈到输入端,可以实现多种振荡波形。
以上是常用的运放电路,其中每种电路的具体实现方法和电路参数的计算均需根据实际情况进行调整。
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。
十一种经典运放电路分析
十一种经典运放电路分析从虚断,虚短分析基本运放电路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。
我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。
1)反向放大器:传输文件进行[薄膜开关] 打样图1图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。
流过R1的电流:I1 = (Vi - V-)/R1 ………a流过R2的电流:I2 = (V- - Vout)/R2 ……bV- = V+ = 0 ………………cI1 = I2 ……………………d求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
运算放大器11种经典电路
运算放大器的11中经典电路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。
运放电路工作原理的分析图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。
流过R1的电流I1 = (Vi - V-)/R1 ……a 流过R2的电流I2 = (V- - Vout)/R2 ……b V- = V+ =0 ……c I1 = I2 ……d 求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi 这就是反向放大器的输入输出关系式。
图二中Vi与V-虚短,则 Vi = V- ……a 因为虚断,反向输入端没有电流输入输出,通过R1和R2 的电流相等,设此电流为I,由欧姆定律得:I = Vout/(R1+R2) ……b Vi等于R2上的分压,即:Vi = I*R2 ……c 由abc式得Vout=Vi*(R1+R2)/R2,即 Vout=Vi*(1+R1/R2)这就是同向放大器的公式了。
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。
运放常用电路
运放常用电路运放常用电路是电子电路中常见且重要的一种电路,它是一种集成运算放大器的电路,可以用于放大、滤波、积分、微分等功能。
在各种电子设备中都广泛应用,比如音频放大器、信号处理器、传感器信号放大等方面。
一种常见的运放电路是放大器电路。
放大器电路是运放的最基本应用,通过调节电路中的反馈电阻和输入信号,可以实现对信号的放大。
放大器电路一般分为非反馈放大电路、反馈放大电路、比例放大电路等多种类型。
其中,反馈放大电路是最常见的一种,通过负反馈的方式,可以有效地控制放大倍数和频率响应,使放大器电路更加稳定和可靠。
除了放大器电路,运放还可以用于滤波电路。
滤波电路可以通过运放和电容、电感等元件的组合实现对信号频率的选择性放大或衰减。
常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
这些滤波电路可以在音频处理、信号处理、通信系统等领域发挥重要作用。
运放还可以用于积分和微分电路。
积分电路可以将输入信号进行积分运算,用于信号的平滑处理和波形整形。
而微分电路可以将输入信号进行微分运算,用于信号的斜率检测和高频信号处理。
这些积分和微分电路在控制系统、通信系统、测量仪器等领域都有广泛的应用。
除了以上几种常见的运放电路,还有很多其他类型的运放电路,比如比较器电路、振荡器电路、保护电路等。
这些电路在不同的应用场合中都有各自独特的功能和作用,可以根据具体的需求进行选择和设计。
总的来说,运放常用电路是电子电路中非常重要和常见的一种电路类型,它可以实现信号的放大、滤波、积分、微分等功能,广泛应用于各种电子设备和系统中。
通过合理设计和应用运放电路,可以实现对信号的精确处理和控制,提高系统的性能和稳定性。
希望本文可以帮助读者更好地理解和应用运放常用电路,为电子电路设计和应用提供一定的参考和帮助。
运放的常用电路
运放的常用电路运放是一种非常重要的电子元件,它广泛应用于各种电子设备中。
在实际应用中,我们经常会用到运放的常用电路,以实现信号放大、滤波、比较等各种功能。
本文将针对运放的常用电路,分步骤阐述其相关知识点。
第一步:运放的基本原理首先,我们需要了解一下运放的基本原理。
运放(Operational Amplifier)是一种电子放大器,它的功能是将输入信号放大到所需的幅度,并输出到输出端。
运放拥有高输入阻抗、低输出阻抗、高增益等特点。
它通常由输入级、中间级和输出级组成,其中输入级由差分放大器构成,中间级由增益放大器构成,输出级由电压跟随器构成。
通过对这些级的合理设计,运放可以实现各种复杂的电路功能。
第二步:非反馈放大电路接下来,介绍一下最基本的运放电路——非反馈放大电路。
非反馈放大电路是一种最简单的运放电路,其实现方式非常简单。
只需要将输入信号连接到运放的正输入端,将负输入端接地,然后将输出端连接到电阻负载,就可以实现输入信号的放大。
该电路的放大倍数等于输出电压与输入电压之比。
需要注意的是,在实际应用中,为了避免电路出现不稳定,通常需要在输入端接入一个补偿电容。
第三步:反相放大电路在了解了非反馈放大电路后,我们再来看一下反相放大电路。
与非反馈电路不同的是,在反相电路中,输入信号被连接到运放的负输入端,而正输入端则接地。
在输出端接入一个带负反馈的电路,就可以实现输入信号的反向放大。
具体来说,反相放大电路的放大倍数等于接入电路的反馈电阻与输入电阻的比值。
该电路可以实现输入信号的加减法运算、翻转信号等功能。
第四步:比较器电路最后,介绍一下运放的比较器电路。
比较器电路是一种常用的运放电路,它可以将输入信号与一个参考电压进行比较,并输出高低电平。
比较器电路通常有两个输入端,一个是非反相输入端,一个是反相输入端。
当非反相输入端的电压高于反相输入端时,输出高电平;反之,则输出低电平。
比较器电路的实现方法可以有多种,如单端比较器、差分比较器等。
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7大经典电路实图分析!
运算放大器7大经典电路实图分析!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。
8号线攻城狮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。
滤波最常用二阶有源低通滤波电路为巴特沃兹低通滤波,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。
8号线攻城狮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。
运算放大器基本电路——11个经典电路
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!我曾经面试过至少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!今天,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1M Ω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。
我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。
运算放大器11种经典电路
精心整理运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花了乱,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术的书籍和课程,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。
运放基本电路全解析!
运放基本电路全解析!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)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。
15个常用运算放大器电路(收藏备用)
15个常用运算放大器电路(收藏备用)常用OP电路类型如下:1、InverterAmp.反相位放大电路:放大倍数为Av=R2/R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。
R3=R4提供1/2电源偏压C3为电源去耦合滤波C1,C2输入及输出端隔直流此时输出端信号相位与输入端相反2、Non-inverterAmp.同相位放大电路:放大倍数为Av=R2/R1R3=R4提供1/2电源偏压C1,C2,C3为隔直流此时输出端信号相位与输入端相同3、Voltagefollower缓冲放大电路:O/P输出端电位与I/P输入端电位相同单双电源皆可工作4、Comparator比较器电路:I/P电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位I/P电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位R2=100*R1用以消除Hysteresis状态,即为强化O/P输出端,Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度.(R1=10K,R2=1M) 单双电源皆可工作5、Square-waveoscillator方块波震荡电路:R2=R3=R4=100KR1=100K,C1=0.01uFFreq=1/(2π*R1*C1)6、Pulsegenerator脉波产生器电路:R2=R3=R4=100KR1=30K,C1=0.01uF,R5=150KO/P输出端OnCycle=1/(2π*R5*C1)O/P输出端OffCycle=1/(2π*R1*C1)7、Activelow-passfilter主动低通滤波器电路:R1=R2=16KR3=R4=100KC1=C2=0.01uF放大倍数Av=R4/(R3+R4)Freq=1KHz8、Activeband-passfilter主动带通滤波器电路:R7=R8=100K,C3=10uFR1=R2=390K,C1=C2=0.01uFR3=620,R4=620KFreq=1KHz,Q=259、High-passfilter高通滤波器电路:C1=2*C2=0.02uF,C2=0.01uFR1=R2=110K6dBLow-cutFreq=100Hz10、Adj.Q-notchfilter频宽可调型滤波器电路:R1=R2=2*R3C1=C2=C3/2Freq=1/(2π*R1*C1)VR1调整负回授量,越大则Q值越低。
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11种经典电路
运算放大器的11钟经典电路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。
我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。
好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。
图一运放的同向端接地=0V,反向端和同向端虚短,所以也是0V,反向输入端输入电阻很高,虚断,几乎没有电流注入和流出,那么R1和R2相当于是串联的,流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的,即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。
流过R1的电流I1 = (Vi - V-)/R1 ……a 流过R2的电流I2 = (V- - Vout)/R2 ……b V- = V+ = 0 ……c I1 = I2 ……d 求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi 这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
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。
运算放大器11种经典电路 电子工程师必备
运算放大器11种经典电路电子工程师必备2011年11月16日星期三 14:43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。
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Op Amp Circuit CollectionNote:National Semiconductor recommends replacing2N2920and2N3728matched pairs with LM394in all application circuits.Section1—Basic CircuitsInverting Amplifier Non-Inverting AmplifierNational SemiconductorApplication Note31September2002OpAmpCircuitCollectionAN-31©2002National Semiconductor Corporation Section1—Basic Circuits(Continued)Non-Inverting Summing Amplifier Inverting Amplifier with High Input Impedance2Section1—Basic Circuits(Continued)Practical Differentiator Integrator0070570900705710For minimum offset error due to input bias currentFast Integrator Current to Voltage Converter0070571100705712V OUT=l IN R1*For minimum error due to bias current R2=R1AN-313Section1—Basic Circuits(Continued)Circuit for Operating the LM101without a Negative SupplyCircuit for Generating theSecond Positive Voltage0070571300705714Neutralizing Input Capacitanceto Optimize Response TimeIntegrator with Bias Current Compensation00705716*Adjust for zero integrator drift.Current drift typically0.1n/A˚C over−55˚C to125˚C temperature range.Voltage Comparator for DrivingDTL or TTL Integrated Circuits00705717Threshold Detector for Photodiodes00705718 AN-314Section 1—Basic Circuits(Continued)Double-Ended Limit Detector00705719V OUT =4.6V for V LT ≤V IN ≤V UTV OUT =0V for V IN <V LT or V IN >V UTMultiple Aperture Window Discriminator00705720AN-315Section1—Basic Circuits(Continued)Offset Voltage Adjustment for Inverting Amplifiers UsingAny Type of Feedback ElementOffset Voltage Adjustment for Non-Inverting AmplifiersUsing Any Type of Feedback Element0070572100705722 Offset Voltage Adjustment for Voltage Followers Offset Voltage Adjustment for Differential Amplifiers0070572300705724AN-316Section 1—Basic Circuits(Continued)Offset Voltage Adjustment for Inverting Amplifiers Using 10k ΩSource Resistance or Less00705725Section 2—Signal GenerationLow Frequency Sine Wave Generator with Quadrature Output00705726AN-317Section 2—Signal Generation(Continued)High Frequency Sine Wave Generator with Quadrature Output00705727Free-Running Multivibrator Wein Bridge Sine Wave Oscillator00705728*Chosen for oscillation at 100Hz00705729*Eldema 186910V,14mA BulbA N -31 8Section 2—Signal Generation(Continued)Function Generator00705730Pulse Width Modulator00705731AN-319Section2—Signal Generation(Continued)Bilateral Current Source Bilateral Current Source0070573200705733 AN-3110Section 2—Signal Generation(Continued)Wein Bridge Oscillator with FET Amplitude Stabilization00705734AN-31Section2—Signal Generation(Continued) Low Power Supply for Integrated Circuit TestingSection2—Signal Generation(Continued)Negative Voltage Reference Negative Voltage Reference0070573800705739Precision Current Sink Precision Current Source0070574000705741AN-31Section 3—Signal ProcessingDifferential-Input Instrumentation Amplifier00705742Variable Gain,Differential-Input Instrumentation Amplifier00705743*Gain adjust A V =10−4R6A N -31Section 3—Signal Processing(Continued)Instrumentation Amplifier with ±100Volt Common Mode Range00705744†Matching determines common mode rejection.AN-31Section 3—Signal Processing(Continued)Instrumentation Amplifier with ±10Volt Common Mode Range00705745High Input Impedance Instrumentation Amplifier00705746*†Matching Determines CMRR‡May be deleted to maximize bandwidthA N -31Section3—Signal Processing(Continued)Bridge Amplifier with Low Noise Compensation00705747*Reduces feed through of power supply noise by20dB and makes supply bypassing unnecessary.†Trim for best common mode rejection‡Gain adjustBridge Amplifier Precision DiodeSection3—Signal Processing(Continued)Precision AC to DC ConverterSection 3—Signal Processing(Continued)Absolute Value Amplifier with Polarity Detector00705754Sample and Hold00705755*Polycarbonate-dielectric capacitorAN-31Section 3—Signal Processing(Continued)Sample and Hold00705756*Worst case drift less than 2.5mV/sec†Teflon,Polyethylene or Polycarbonate Dielectric CapacitorLow Drift Integrator00705757*Q1and Q3should not have internal gate-protection diodes.Worst case drift less than 500µV/sec over −55˚C to +125˚C.A N -31Section 3—Signal Processing(Continued)Fast †Summing Amplifier with Low Input Current00705758*In addition to increasing speed,the LM101A raises high and low frequency gain,increases output drive capability and eliminates thermal feedback.†Power Bandwidth:250kHzSmall Signal Bandwidth:3.5MHz Slew Rate:10V/µsFast Integrator with Low Input Current00705759AN-31Section 3—Signal Processing(Continued)Adjustable Q Notch Filter00705760A N -31Section3—Signal Processing(Continued)Easily Tuned Notch Filter Tuned Circuit0070576100705762Two-Stage Tuned Circuit00705763AN-31Section 3—Signal Processing(Continued)Negative Capacitance Multiplier00705765Variable Capacitance Multiplier00705766A N -31Section 3—Signal Processing(Continued)Simulated InductorCapacitance Multiplier00705767L ≥R1R2C1R S =R2R P =R100705768High Pass Active Filter00705771*Values are for 100Hz e metalized polycarbonate capacitors for good temperature stability.Low Pass Active Filter00705772*Values are for 10kHz e silvered mica capacitors for good temperature stability.AN-31Section 3—Signal Processing(Continued)Nonlinear Operational Amplifier with Temperature Compensated Breakpoints00705773Current Monitor00705774A N -31Section3—Signal Processing(Continued)Saturating Servo Preamplifier with Rate Feedback00705776AN-31Section 3—Signal Processing(Continued)Analog Multiplier00705777Long Interval Timer Fast Zero Crossing Detector00705778*Low leakage −0.017µF per second delay00705779Propagation delay approximately 200ns †DTL or TTL fanout of three.Minimize stray capacitance Pin 8A N -31Section3—Signal Processing(Continued)Amplifier for Piezoelectric Transducer Temperature Probe00705780Low frequency cutoff=R1C100705782V OUT=R1I D00705783V OUT=10V/µA*Operating photodiode with less than3mV across it eliminates leakagecurrents.High Input Impedance AC Follower00705784AN-31Section3—Signal Processing(Continued)Temperature Compensated Logarithmic ConverterSection 3—Signal Processing(Continued)Multiplier/Divider00705787Cube Generator00705788AN-3131Section3—Signal Processing(Continued)Fast Log Generator32NotesLIFE SUPPORT POLICYNATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DEVICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT AND GENERAL COUNSEL OF NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION.As used herein:1.Life support devices or systems are devices orsystems which,(a)are intended for surgical implant into the body,or(b)support or sustain life,and whose failure to perform when properly used in accordance with instructions for use provided in the labeling,can be reasonably expected to result in a significant injury to the user.2.A critical component is any component of a lifesupport device or system whose failure to perform can be reasonably expected to cause the failure of the life support device or system,or to affect its safety or effectiveness.National 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