运放实用电路集锦

可见输出电压与输 入电流成比例。 输出端的负载电流
vO iS Rf Rf － iS 图12.10电流-电压变换电路 iO = RL RL RL
若 RL 固定，则输出电流与输入电流成比例， 此时该电路也可视为电流放大电路。
12.4.2 电压-电流变换器
图12.11的电路为电压-电流变换器
(a)负载不接地
Rf R3 v0 ( vS 2 ) vS1 R1 R2 R3 R1 若R1= R2= R3= Rf ， v0 vS 2 vS1 R1 R f
Rf
积分电路
vS 根据虚短 i1 ， R 根据虚断 i1 iC，
1 vO vC iC dt C 1 vSdt RC
v O iR R iD R RI Se
vI / VT 1
vI RI S ln VT
12.4 电压和电流转换电路
12.4.1 电流-电压变换器
12.4.2 电压-电流变换器
12.4.1 电流-电压变换器
图12.10是电流-电压变换器。
由图可知
vO = －iS Rf
iO
2
R4 // RL 1 R3 R4 // RL
R1

S
R3 R ( R3 RL 2 RL ) R4 R1
微分电路
vO iR R iC R dvC dvS RC RC dt dt
例3 ：
对数运算电路
vO vD
iR iD
iD IS (evD/VT 1)
ISe
vD/VT
iD vI vO VT ln VT ln IS RI S
反对数运算电路 (指数运算电路)
于是
Rf vo (vi3 vi4 vi1 vi2 ) R
例1:
数据放大器的输出表达式， 并分析R1的作用。
数据放大器原理图
解：vs1和vs2为 差模输入信号，为此vo1和vo2也是差模 信号，R1的中点为交流零电位。对A3是双端输入放大 电路。
所以 :
R2 vo1 (1 )vS1 R1 / 2 R2 vo 2 (1 )vS2 R1 / 2
S1
S1 。
第二级：若R2=Rf 2 ， 0=
v v -v
S2 。
减法电路（差分电路）
R3 v vS 2 R2 R3 v 用节点法求：
1 1 1 1 ( )v vS1 v0 0 R1 R f R1 Rf
R1 v vS1 v0 v v R1 R f R1 R f Rf R3 R1 vS 2 vS1 v0 R2 R3 R1 R f R1 R f
基本运算电路
加法电路 （反相输入求和电路）
v0
Rf
(
Rf R1
R1
vS 1
Rf R2
vS 2
vS1
Rf R2
vS 2 )
若Rf = R1= R2
v0 vS1 vS 2
在 反相比例运算电路的基础 上，增加一个输入支路，就 构成了反相输入求和电路。
V0 Rf R1 Vi
式中Rp=R3//R4//R , Rn=R1//R2//Rf
Hale Waihona Puke Baidu
再求 von
Rf Rf von vi1 vi2 R1 R2
vo vop von Rp Rf vi3 vi4 vi1 vi2 ( ) Rf ( ) Rn R3 R4 R1 R2
当 R1 R2 R3 R4 R ， Rf R' 时， Rp Rn
反相比例运算电路
例1：
求U01的数值。
解： U 01
Rf
R1
U I1
Rf R2
UI 2
Rf R3
UI3
4 2 4 (6) 4 6 8V
同相输入求和电路
在同相比例运算电路的基础上，增加一个输 入支路，就构成了同相输入求和电路。
因运放具有
虚断的特性，
先求 vop
vo p (R4 // R' )vi3 (R3 // R' )vi4 Rf Rf (1 ) (1 ) R3 (R4 // R' ) R1 // R2 R4 (R3 // R' ) R1 // R2 R (R // R' )vi3 (R // R' )vi4 Rf R Rf vop 3 4 (1 ) 4 3 (1 ) R3 R3 (R4 // R' ) R1 // R2 R4 R4 (R3 // R' ) R1 // R2 Rp Rp Rf Rf vi3 (1 ) vi4 (1 ) R3 R1 // R2 R4 R1 // R2 Rp (R1 // R2 ) Rf Rf Rp [ ]( vi3 vi4 ) R1 // R2 Rf R3 R4 Rp Rf vi3 vi4 ( ) Rn R3 R4
2R2 vo vo2 vo1 (1 )(vS2 vS1 ) R1
显然调节R1可以改变放大器的增益。产品 数据放大器，如AD624等， R1有引线连出，同 时有一组R1接成分压器形式，可选择连线接成多 种的R1阻值 。
减法电路（反相求和电路）
第一级：若R1=Rf 1，
v
01=
-
v
当输入信号是阶跃直流电压VI时，即
1 VI vO vC vSdt t RC RC
例2:画出积分器
的输出波形。
Vi t 解： vO RC
(a) 阶跃输入信号 (b)方波输入信号
注意：当输入信号在某一个时间段等于零时，积分器的输出是不变
的，保持前一个时间段的最终数值。因为虚地的原因，积分电阻 R 两端 无电位差，因此C 不能放电，故输出电压保持不变。
(b)负载接地
图12.11电压-电流变换器
由图（a）可知
vS = iO R
1 或 iO vS R
所以输出电流与输入电压成比例。
精品课件！
精品课件！
对图（b）电路， R1和R2构成电流并联负反 馈； R3 、R4和RL构成构成电压串联正反馈。由 图（b）可得 讨论：
R2 R1 v 'O R1 R1 R2 1. 当分母为零时， i R2→∞，电路自激。 vn vS
O
2. 当R2 /R1 =R3 /R4时, 则 vp vO iO RL v'O
iO vS (b)负载接地 vn 电压 vp -电流和电流 R4 -电压变换器广泛应用 于放大电路和传感器的连接处，是很有用的 说明i 与vS成正比 , 实现了线性变换。 可解得 O 电子电路。 v R
对运放同相输
入端的电位可 用叠加原理求
得:
V0 (1
同相比例运算电路
Rf R1
)Vi
双端输入求和电路
双端输入也称差动输入，输出电压表 达式的推导方法与同相输入运算电路相似。 当vi1=vi2 =0时，用 叠加原理分别求出vi3=0 和vi4 =0时的输出电压 vop。当vi3 = vi4 =0时， 分别求出vi1=0，和vi2 =0时的von。