运算放大器知识点总结
运算放大器基本知识
运算放大器基本知识
运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种特殊的电子放大器，以其性能优良、可靠性高而被广泛应用。
运算放大器由直流耦合放大器、输出级和反馈网络组成。
运算放大器的特点如下：
1. 高增益：运算放大器具有非常高的直流电压增益，通常在
10^5至10^6之间。
2. 宽频带：运算放大器在0频到几兆赫兹的频率范围内能够提供线性放大。
3. 低失调：运算放大器的失调输入电压和失调输入电流非常小。
4. 大输入阻抗：运算放大器的输入阻抗通常很大，可以达到几兆欧姆。
5. 小偏移电压：运算放大器的输入端之间的偏移电压非常小。
6. 大输出电流：运算放大器的输出电流能够达到几百毫安。
运算放大器的基本运算包括放大、求和、差分和积分等。
运算放大器的输出电压等于输入电压与输入电阻之间的乘积。
通过调节反馈网络中的电阻和电容，可以实现各种各样的运算功能。
学好的运算放大器的16个基础知识点
学好的运算放大器的16个基础知识点1、一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什么呢？(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。
芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。
(2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。
2、同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什么？(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
(2)防止自激。
3、运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果？(1)烧毁运算放大器，有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
4、在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什么作用？(1)是为了获得正反馈和负反馈的问题，这要看具体连接。
比如我把现在输入电压信号，输出电压信号，再在输出端取出一根线连到输入段，那么由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
5、运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什么？(1) 泄放电阻，用于防止输出电压失控。
6、为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容？(1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话，你会知道，不论什么运算放大器都是由几个几个晶体管或是MOS 管组成。
在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样……但这样运放似乎没有什么太大的用处，只有在外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大，翻转等功能……7、运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果？(1)同相反相端不平衡，输入为0 时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大(或小)一个固定的数。
运算放大器设计总结.概要
一．运算放大器的基本参数1.开环电压增益A OL不带负反馈的状态下，运算放大器对直流信号的放大倍数。
电压反馈运算放大器采用电压输入/电压输出方式工作，其开环增益为无量纲比，所以不需要单位。
但是，数值较小时，为方便起见，数据手册会以V/mV或V/μV代替V/V表示增益，电压增益也可以dB形式表示，换算关系为dB = 20×logAVOL。
因此，1V/μV的开环增益相当于120 dB，以此类推。
该参数与频率密切相关，随着频率的增加而减小，相位也会发生偏移。
对于反向比例放大电路，只有当AOL＞＞R+Rf时，Vo=-Rf/RVi才能够成立。
2.单位增益带宽B1（Gain-Bandwidth Product）开环电压增益大于等于1（0dB）时的那个频率范围，以Hz为单位。
它将告诉你将小信号（～±100mV）送入运放并且不失真的最高频率。
在滤波器设计电路中，假定运放滤波器增益为1V/V，则单位增益带宽大于等于滤波器截止频率f cut-off×100。
3.共模抑制比CMRR差分电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，CMRR=|Ad/Ac|。
共模输入电压会影响到输入差分对的偏置点。
由于输入电路内部固有的不匹配，偏置点的改变会引起失调电压改变，进而引起输出电压改变。
其实际的计算方法是失调电压变化量比共模电压变化量，一般来说CMRR=ΔVos/ΔVcom，TI及越来越多的公司将其定义为CMRR=ΔVcom/ΔVos。
在datasheet中该参数一般为直流参数，随着频率的增加而降低。
4.输入偏置电流Ibias输入偏置电流被定义为：运放的输入为规定电位时，流入两个输入端的电流平均值。
记为IB。
为了运放能正常的工作，运放都需要一定的偏置电流。
IB=(IN+IP)/2。
当信号源阻抗很高时，就必须关注输入偏流，因为如果运放有很大的输入偏流，就会对信号源构成负载，因而会看到一个比预想要低的信号源输出电压，如果信号源阻抗很高，那么最好使用一个以CMOS或者JFET作为输入级的运放，也可以采用降低信号源输出阻抗的方法，就是使用一个缓冲器，然后用缓冲器来驱动具有很大输入偏流的运放。
运算放大器基础知识总结
运算放大器基础知识总结简介：本文主要针对运算的一些基础学问和做了具体介绍。
第一、偏置如何补偿对于我们常用的反相，其典型电路如下：在这种状况下，R3为平衡，其大小计算公式普通为这些运算放大器学问你注重到了吗，这样，在可以很好的保证运放的电流补偿，使正负端偏置电流相等。
若这些运算放大器学问你注重到了吗时，甚至取值更大时，会产生更大的噪声和飘逸。
但是，应大于输入信号源的内阻。
擅长思量的工程师都会想到，当为同相放大器的时候，其原理又是什么呢?现在我们先回顾下同相运放的设计电路：在同相比例运放中偏置电阻大小为这些运算放大器学问你注重到了吗，当计算出的Rp为负值时，需要将该电阻移动到正相端，与R1串联在输入端。
这里额外多插入一句，同相比例运放具有高输入阻抗，低输出阻抗的特性，广泛应用在前置运放电路中。
其次、调零电路种种今日运放已经进展的很快速，附注功能各种各样，例如有些运放已经具有了调零的外接端口，此时依据数据手册进合适的电阻挑选就可以完成运放调零。
例如LF356运放，其典型电路如下：另外一些低成本的运放或许不带这些自动调整功能，那么作为设计师的我们也不犯难，通过容易的加法电路、减法电路等可以完成固定的调零(虽然有时这种做法有隔靴挠痒的作用)。
当要举行通常在补偿电路中增强一个电路，利用PN结的温度特性，完成运放的温度补偿。
例如在LF355典型电路中将三极管电路嵌入在V+和25K反馈电阻之间。
第三、相位补偿如何挑选当我们阅读一个集成运放数据手册的时候，会发觉集成运放的内部其实是一个多级的放大器，因此，不行避开的对系统引入了极点使得电路需要举行相位补偿。
通常采纳超前补偿、滞后补偿和滞后-超前补偿。
所谓的超前补偿就是相移减小的补偿，通俗的讲就是使电路浮现零点，在该频率处的输出信号比输入信号的相位超前45°。
通过计算将浮现极点的频率点人工设计出一个零点，从而使系统变得稳定。
滞后补偿通常可以理解为使相移增大的补偿。
电路入门之——运算放大器
电路入门之运算放大器运算放大器是一种可以进行数学运算的放大电路。
运算放大器不仅可以通过增大或减小模拟输入信号来实现放大，还可以进行加减法以及微积分等运算。
所以，运算放大器是一种用途广泛，又便于使用的集成电路。
图1：运算放大器的电路符号如图1所示，运算放大器的电路符号有正相输入端Vin(+)和反相输入端Vin(-)两个输入引脚，以及一个输出引脚Vout。
实际上运算放大器还有电源引脚(+电源、-电源)和偏移输入引脚等，在电路符号上没有表示出来。
运算放大器的主要功能是以高增益放大、输出2个模拟信号的差值。
我们将放大2个输入电压差的运放称为差动放大器。
当Vin(+)电压较高时，正向放大输出。
当Vin(-)电压较高时，负向放大输出。
此外，运算放大器还具有输入阻抗极大和输出阻抗极小的特征。
即使输入信号的差很小，由于运算放大器有极高的放大倍数，所以，也会导致输出最大或最小电压值。
因此，常常要加负反馈后使用。
下面让我们来看一个使用了负反馈的放大器电路。
运算放大器的基本①-反相放大器电路图2：反相放大器电路如图2所示，反相放大器电路具有放大输入信号并反相输出的功能。
“反相”的意思是正、负号颠倒。
这个放大器应用了负反馈技术。
所谓负反馈，即将输出信号的一部分返回到输入，在图2所示电路中，象把输出Vout经由R2连接(返回)到反相输入端(-)的连接方法就是负反馈。
我们来看一下这个反相放大器电路的工作过程。
运算放大器具有以下特点，当输出端不加电源电压时，正相输入端(+)和反相输入端(-)被认为施加了相同的电压，也就是说可以认为是虚短路。
所以，当正相输入端(+)为0V时，A点的电压也为0V。
根据欧姆定律，可以得出经过R1的I1=Vin/R1。
另外，运算放大器的输入阻抗极高，反相输入端(-)中基本上没有电流。
因此，当I1经由A点流向R2时，I1和I2电流基本相等。
由以上条件，对R2使用欧姆定律，则得出Vout=-I1×R2。
运算放大器基础知识
运算放大器基础知识运算放大器基础知识运算放大器(简称“运放”)的作用是调节和放大模拟信号。
常见的应用包括数字示波器和自动测量装置、视频和图像计算机板卡、医疗仪器、电视广播设备、航行器用显示器和航空运输控制系统、汽车传感器、计算机工作站和无线基站。
理想的运放理想的运放如图1所示。
通过电阻元件(或者更普遍地通过阻抗元件)施加的负反馈可以产生两种经典的闭环运放配置中的任何说说：反相放大器(图2)和非反相放大器(图3)。
这些配置中的闭环增益的经典等式显示，放大器的增益基本上只取决于反馈元件。
另外，负反馈还可以提供稳定、无失真的输出电压。
电压反馈(VFB)运放电压反馈运放和前文说明的理想运放一样，它们的输出电压是两个输入端之间电压差的函数。
为设计用途，电压反馈运放的数据表定义5种不同的增益：开环增益(AVOL)、闭环增益、信号增益、噪声增益和环路增益。
负反馈可以改变AVOL 的大小。
对高精度放大器来说，无反馈运放的AVOL值非常大，约为160dB或更高(电压增益为10,000或更高)。
图1：理想的运放。
A VOL 的范围很大，在数据表中它通常以最小/最大值给出。
AVOL还随着电压电平、负载和温度的变化而变化，但这些干扰都很小，通常可以忽略不计。
当运放的反馈环路闭合时，它可以提供小于AVOL的闭环增益。
闭环增益有信号增益和噪声增益两种形式。
信号增益(A)指输入信号通过放大器产生的增益，它是电路设计中头等重要的增益。
下面给出了电压反馈电路中信号增益的两个最常见的表达式，它们被广泛用在于反相和同相运放配置中。
图2：反相放大器(a)和非反相放大器(b)是两种经典的闭环运放配置。
对于反相放大器，A =-R fb /R in对于同相放大器，A =1+R fb /R in其中，R fb 是反馈电阻，R in 是输入电阻。
噪声增益指运放中的噪声源增益，它反映了放大器的输入失调电压和电压噪声对输出的干扰。
噪声增益的等式和上述同相放大器的信号增益等式相同。
运放系列知识点总结
运放系列知识点总结一、运放的工作原理运放是一种带有差动输入的高增益直流耦合放大器，通常由差动放大器、输出级和电源与偏置电路组成。
它的差动输入端通过负反馈电路连接到输出端，以使其具有一系列优良的性能指标。
1. 差动放大器差动放大器是运放的核心部分，其作用是将输入信号转换为对输出电压的放大。
差动输入端通常由两个晶体管构成，分别接在非反相输入端（+）和反相输入端（-）上。
当输入信号加到这两个晶体管上时，它们将被放大并输出至输出级。
2. 输出级输出级是差动放大器的输出端，它将差动放大器的输出信号转换为电压输出，并通过负反馈电路连接至差动输入端。
3. 电源与偏置电路为了使运放正常工作，需要能够稳定地供给电源和进行偏置设置。
通常电源与偏置电路会采用三种电压电源，即正电源、负电源和地。
而在实际运放电路设计中，还会有对电源与偏置电路进行优化调整的电路。
二、运放的基本特性1. 开环增益运放的开环增益非常高，一般可达几万到几百万倍。
但在实际应用中，开环增益过高容易引起失稳问题，因此需要通过负反馈电路来控制输出，使其稳定在一定的增益范围内。
2. 输入阻抗运放的输入阻抗非常大，一般可达几兆欧姆，这使得运放能够在输入端接收到的信号不被输入阻抗所负载，从而保持输入信号的完整性。
3. 输出阻抗运放的输出阻抗通常很低，一般在几十欧姆以下，这使得运放的输出信号能够轻松地驱动后级电路，并保持输出电压的稳定性。
4. 输入偏移运放的输入偏移很小，一般在几微伏以下，这使得运放能够减少输出信号中的偏差，提高信号的准确性。
5. 频率响应运放的频率响应范围非常宽，可达数百千赫兹，这使得运放能够应对各种频率信号的放大和处理。
6. 共模抑制比运放的共模抑制比是指对输入信号中共模干扰（即同时加在两个输入端的噪声信号）的抑制能力。
通常运放的共模抑制比在80dB以上，这使得运放能够很好地抑制输入端的共模噪声。
7. 温度稳定性运放在正常工作范围内，其电特性基本保持不变，在一定程度上具有很好的温度稳定性。
3第二讲-运算放大器基础
理想运放的性能指标 （1）开环电压增益Aod=∞ （2）输入阻抗Ri=∞ （3）输出阻抗Ro=0 （4）带宽fBW=∞ （5）失调与漂移均为零等
同相、反相的含义
同相、反相是指运放的 输入电压与输出电压之 间的相位关系。
双端输入 单端输出 高差模放大倍数 高输入阻抗 低输出阻抗
集成运放的符号
电压传输特性 uO=f(up-un)
线性区 uOA o(duPuN) A o d 差模开环放大倍数 线性区非常窄 非线性区 uO UOM
电源电压典型值是
15V
参考“地”是由电源公 共端从外部建立地
开环参数：
差分输入电阻 r d
电压增益 a
输出电阻 r o
理想端口条件
差分输入电阻 rd
f 1
电压跟随电路原理图
电压跟随器仿真电路
射随器的应用实例
例：利用741运算放大器设计一个电压源v s ，电 压变化范围：10Vvs10V
如果 v s 设定为10V,当将一个1k 的负载
接到这个电源上时，电压将会变化多少？
考虑如果直接用电阻网络实现 10Vvs10V
通过电位器调节电压源 电压。如果负载直接接入电 位器的动臂点上，由于加载
• 稳定性问题：
微分电路中的RC元件形成一个滞后的移 相环节，它和集成运放中原有的滞后环 节共同作用，很容易产生自激振荡，使 电路的稳定性变差。
• 阻塞现象:
输入电压发生突变时有可能造成集成运放 内部的放大管进入饱和或截止状态，以至 于即使信号消失，管子还不能脱离原状态 回到放大区，出现阻塞现象，使电路不能 正常工作。
UO(R RF 1Ui1R RF 2Ui2)
- 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、"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、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)。
u o
t
u u i1
i2运算放大器知识点总结
1、 部分组成
偏置电路，输入级，中间级，输出级。
2、零点漂移： （1）表现：
输入u i =0时，输出有缓慢变化的电压产生。
（2）原因：
由温度变化引起的。
当温度变化使第一级放大器的静态工作点发生微小变化时，这种变化量会被后面的电路逐级放大，最终在输出端产生较大的电压漂移。
因而零点漂移也叫温漂。
（3）衡量方法：
将输出漂移电压按电压增益折算到输入端计算。
例如
100,=u1A
100=u2A 10000=u A
如果输入等效为100uV ，漂移为1V 。
（4）减小漂移的措施： 采用差动放大电路
采用温度补偿，非线性元件 3
运放的输入级一般采用差动放大电路。
差动放大电路又称差分放大电路，它的输出电压与两个输入电压之差成正比。
它能较好地克服直接耦合放大器的零点漂移问题，是集成运算放大器的基本组成单元。
结构如右图：
（1）对称性结构 β1=β2=β U BE1=U BE2= U BE r be1= r be2= r be R C1=R C2= R C R b1=R b2= R b
（2）信号分类
差模信号：i2i1id =u
u u -
o
u V
CC V EE o
u V CC V EE
i2
u
EE
共模信号：)
(
2
1
=
i2
i1
ic
u
u
u+
差模电压增益：
id
od
ud
=
u
u
A
共模电压增益：
ic
oc
uc
=
u
u
A
总输出电压：
ic
uc
id
ud
oc
od
o
=u
A
u
A
u
u
u+
=
+
2
1
1
EE
AB R
R
R
V
U
+
=
3
AB
C3
V
7.0
R
U
I
-
=
2
C3
C2
C1
I
I
I=
=
②动态
恒流源等效电阻：)
//
1(
3
2
1
be3
3
ce R
R
R
r
R
r
R
+
+
+
=
β
等效
，且
2
1
2
1
2
1
//
R
R
R
R
R
R
+
⨯
=
（5）差动放大器输入、输出方式的接法
u i1=u i2 =u ic，u id=0
设u i1 ↑，u i2↑
→u o1↓，u o2↓。
因u i1 = u i2，
→u o1 = u o2
→ u o= 0 (理想化)
共模电压放大倍数A UC=0 i2
i1
u
①双端输入双端输出
共模电压放大倍数 A UC =0 差模输入电阻：()be s id 2r R R += 输出电阻：()be s id 2r R R += ②双端输入单端输出
差模电压放大倍数：
使用于将差分信号转化为单端输出的信号 差模输入电阻：()be id 2r R R b += 输出电阻：R 0=R C
共模电压放大倍数 u i1=u i2 =u ic ， 设u i1 ↑，u i2 ↑
→ i e1 ↑ ，i e1 ↑ 。
→ i Re （=2 i e1 ）↑
共模等效电路
共模电压方法倍数：
ic
o1ic oc uc =
u u u u A =e be b L 2)1('=R r R R ββ+++-e L 2'
R R -≈
③单端输入双端输出
u i2i1_u i2i1V EE
u c
ic
+－b －
1
u －
R ic
c i1T 2R R o1R
u u T +
i2b R L i e R e1
R e
22i e2
i1u i2
单端输入等效双端输入:因为R e ＞＞从T 2发射极看进去的等效电阻，故 R e 可视为开路，于是有
u i1 = －u i2 = u i /2
计算同双端输入双端输出：
A UC =0, ()be s id 2r R R +=,R 0=2R C 。
④单端输入单端输出
EE
i u
i1u。