集成运放使用常识与应用实例
集成运放的使用常识
集成运放的使用常识一、集成运放的保护措施集成运放的电源电压接反或电源电压突变、输入电压过高、输出端过载或短路时，都可能造成运放的损坏，所以在使用中必须加保护电路。
1、电源极性接反的保护如图所示为电源极性接反的保护电路，图中两只二极管为保护二极管。
利用二极管的单向导电性，电源极性正确时，它正常导通;一旦电源极性接反，二极管反偏截止，电源不通，从而保护了运放。
应用时，二极管的反向工作电压必须高于电源电压。
2、输入保护当运放输入信号过强时，将可能损坏运放电路，如图所示为输入保护电路。
利用二极管正向导通时两端电压为0 .7 V ，以限制运放的信号输入幅度，无论信号电压极性是正是负，只要超过0 .7 V ，总有一只二极管正偏导通，从而保护了运放。
3、输出保护如图所示为运放输出保护电路。
当输出端出现正向或负向过电压时，都将有一只稳压管导通，另一只稳压管反向击穿，从而将输出电压幅度稳定在安全范围内。
二、集成运放常见的故障分析集成运放在接好外电路并接通电源后，有时可能达不到预期的要求或不能正常工作，常见故障有以下几种情况。
1、不能调零不能调零是指将输入端对地短路使输入信号为零时，调整外接调零电位器，仍不能使输出电压为零。
出现这种故障是输出电压处于极限状态，或接近正电源，或接近负电源。
如果这是开环调试，则属正常。
当接成闭环后，若输出电压仍在某一极限值，调零也不起作用，则可能是接线错误，电路上有虚焊点或运放组件损坏。
2、阻塞阻塞故障现象是运放工作于闭环状态下，输出电压接近正电源或负电源极限值，不能调零，信号无法输入。
其原因是输入信号过大或干扰信号过强，使运放内部的某些管子进入饱和或截止状态，有的电路从负反馈变成了正反馈。
排除这种故障的方法是断开电源再重新接通或将两个输入端短接一下即能恢复正常。
3 .自激因集成运放电压增益很高，容易引起自激，造成工作不稳定。
其现象是当人体或金属物靠近它时，表现更为显著。
产生自激的原因可能是RC 补偿元件参数不恰当，输出端有容性负载或接线太长等。
集成电路运算放大器的线性应用
高开环增益
输入端几乎不吸收电流， 使得输入信号源不受负
载影响。
输出端具有很低的内阻， 可以驱动较大的负载。
无反馈时的电压放大倍数 极高，使得运算放大器具
有很高的放大能力。
高共模抑制比
对共模信号（两个输入端共 有的信号）有很强的抑制能
力，提高了抗干扰性能。
常见集成电路运算放大器类型
通用型运算放大器
高精度运算放大器
故障诊断与排除方法
01 02 03 04
当运算放大器出现故障时，首先检查电源和接地是否正常，排除电源 故障。
检查输入信号是否正常，以及输入电路是否存在短路或开路现象。
观察运算放大器的输出信号是否正常，如有异常则检查反馈电路和元 件是否损坏。
使用示波器等测试工具对运算放大器进行测试，进一步确定故障原因 并进行修复。
参考运算放大器的典型应 用电路，选择合适的外围 元件和参数。
应用注意事项与技巧
01 在使用运算放大器前，应对其进行充分的测 试和验证，确保其性能稳定可靠。
02
合理设计运算放大器的输入和输出电路，避 免引入不必要的噪声和失真。
03
注意运算放大器的电源和接地设计，确保电 源稳定且接地良好。
04
根据应用需求选择合适的反馈电路和元件， 以实现所需的放大倍数和带宽。
音频滤波器
通过配置运算放大器和外围元件，构成 各种滤波器，如低通、高通、带通等， 对音频信号进行频率选择和处理。
传感器信号调理电路
传感器信号放大电路
01
针对传感器输出的微弱信号，利用运算放大器进行放大，提高
信号的幅度和信噪比。
传感器信号滤波电路
02
去除传感器信号中的噪声和干扰，提取有用的信号成分，提高
集成运算放大器的应用有哪些
集成运算放大器的应用有哪些集成运算放大器（Operational Amplifier，简称OP-AMP) 是现代电子技术中常用的一种集成电路，广泛应用于信号放大、积分、微分、比较、滤波、波形变换、逻辑运算等电路中。
本文将介绍一些集成运算放大器的应用。
一、信号放大集成运算放大器广泛应用于信号放大电路中，其直接或变压器耦合输入方式具有低输入电阻、高输入阻抗、低噪声、高增益和宽带等特性。
在应用中，可通过精心设计放大器电路，控制反馈，实现高增益稳定运行。
二、积分电路积分电路是信号处理电路中的基本电路，它能将信号输入与时间积分，输出的是输入信号积分后的值。
集成运算放大器常用于积分电路的设计，其放大电压信号，然后通过电容对信号进行积分。
例如，在三角形波发生器电路中，可通过电容积分得到正弦波信号，而集成运算放大器的内部电路通常包含差分放大器，可将输入信号转化为电压差，用于驱动电容，完成积分计算。
三、微分电路微分电路是在信号处理中广泛应用的一种电路，它能够将信号对时间的微分操作，其输出电压是输入信号微分后的值。
集成运算放大器也常用于微分电路的设计中，可通过对输入信号进行微分计算得到输出信号。
例如，在测量热电偶温度时，可将温度信号输入到集成运算放大器中，通过差分放大器将信号转化为电压差，然后用电阻对信号进行微分计算，输出即为最终温度值。
四、比较电路比较电路是一种将两个信号进行比较然后输出比较结果的电路，它广泛应用于数字电路、自动控制、计算机硬件等领域。
集成运算放大器常用于比较电路中，它的输出能够根据电压的大小关系取两个输入信号中的一个。
例如，电压比较器是一种常见的电路，它采用集成运算放大器作为比较电路的核心元件，用于比较两个不同电压的大小关系，以便输出相应的状态。
五、滤波器滤波器是一种通过对输入信号进行滤波操作，抑制或增强特定频率信号的电路。
集成运算放大器广泛应用于滤波电路的设计中，其内部电路包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等类型。
集成运放应用电路设计360例
集成运放应用电路设计360例1. 引言集成运放是一种广泛应用于电子电路设计中的集成电路元件，它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，常用于放大、滤波、比较、积分等各种电路应用。
本文将介绍360个集成运放应用电路设计例子，涵盖了各种常见的电路应用，帮助读者更好地理解和运用集成运放。
2. 非反相放大器2.1 原理非反相放大器是一种常见的集成运放应用电路，其基本原理是将输入信号与一个参考电压相比较，然后放大输出。
非反相放大器的输入信号与输出信号之间的相位关系相同，但是幅度不同。
2.2 设计例子以下是一些非反相放大器的设计例子：1.使用集成运放LM741设计一个非反相放大器，放大倍数为10。
2.使用集成运放LM358设计一个非反相放大器，放大倍数为100。
3.使用集成运放TL071设计一个非反相放大器，放大倍数可调。
3. 反相放大器3.1 原理反相放大器是另一种常见的集成运放应用电路，其基本原理是将输入信号与一个参考电压相比较，然后放大输出。
反相放大器的输入信号与输出信号之间的相位关系相反，但是幅度相同。
3.2 设计例子以下是一些反相放大器的设计例子：1.使用集成运放LM741设计一个反相放大器，放大倍数为10。
2.使用集成运放LM358设计一个反相放大器，放大倍数为100。
3.使用集成运放TL071设计一个反相放大器，放大倍数可调。
4. 比较器4.1 原理比较器是一种常见的集成运放应用电路，其基本原理是将输入信号与一个参考电压进行比较，然后输出一个高电平或低电平的信号。
比较器常用于电压比较、信号检测等应用。
4.2 设计例子以下是一些比较器的设计例子：1.使用集成运放LM741设计一个电压比较器，当输入电压大于参考电压时输出高电平，否则输出低电平。
2.使用集成运放LM358设计一个电压比较器，当输入电压小于参考电压时输出高电平，否则输出低电平。
3.使用集成运放TL071设计一个电压比较器，当输入电压与参考电压之差大于某个阈值时输出高电平，否则输出低电平。
集成运放应用电路设计360例
集成运放应用电路设计360例集成运放（Operational Amplifier，简称Op-amp）是现代电子技术中常用的一种电子器件。
它是一种高增益、直流耦合放大器，能够在很宽的频带内传输信号。
它具有输入阻抗极高、输入电阻极低、输出阻抗极低、增益高、频率响应宽广、抗干扰能力强等特点。
因此，集成运放被广泛应用于各种电子设备和电路中，包括放大器、滤波器、振荡器、比较器和积分器等。
本文将介绍360个集成运放应用电路设计，具体内容如下：1.放大器电路：集成运放最基本的应用之一就是作为放大器使用。
通过调整集成运放的反馈电阻和输入电阻，可以实现不同的放大倍数。
比如，放大器电路可以用于音频放大、信号调理、传感器信号放大等。
2.滤波器电路：集成运放可以组成各种滤波器电路，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
滤波器电路可以用于信号处理、音频处理、通信等领域。
3.比较器电路：比较器是一种将输入信号与参考电压进行比较，并产生开关型输出信号的电路。
集成运放可以很方便地组成比较器电路，常用于电压比较、数字信号处理等应用。
4.仪器放大器电路：仪器放大器是一种专门用于放大微弱信号、提供高的共模抑制比和高输入阻抗的放大器。
通过集成运放，可以设计出高性能的仪器放大器电路，用于传感器信号放大、生物电信号处理等。
5.积分器电路：积分器电路可以对输入信号进行积分操作，常用于信号处理、电力电子等领域。
通过集成运放，可以很方便地实现积分器电路的设计。
6.振荡器电路：振荡器是一种能产生固定频率、稳定振幅的信号源。
集成运放可以作为振荡器电路的关键部件，实现正弦波振荡器、方波振荡器、三角波振荡器等。
7.波形发生器电路：通过集成运放，可以设计出各种波形发生器电路，包括正弦波发生器、方波发生器、三角波发生器和脉冲波发生器等。
8.限幅器电路：限幅器是一种将输入信号限制在一定范围内的电路。
通过集成运放，可以设计出各种限幅器电路，用于信号处理、电压调节等。
实验七集成运放的基本运用
实验七 集成运放的基本运用——比例运算电路一、实验目的1、 了解运算放大器的基本使用方法，学会使用通用型线性运放μA741。
2、 应用集成运放构成基本运算电路——比例运算电路，测定它们的运算关系。
二、预习要求1、 集成电路运算放大器的主要参数，调零的作用和方法。
2、 同相比例、反相比例电路的构成以及输出、输入之间的运算关系。
三、实验设备及仪器智能网络型实验台、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、函数信号发生器。
四、实验内容及步骤1、调零：按图7.1接线，接通电源后，调节调零电位器R P ，使输出电压V o ＝0（小于±10mA ），运放调零后，在后面的实验中不要再改动电位器的位置。
图7.1 运算放大器调零电路2、反相比例运算反相比例运算电路如图7.2所示，按图接线。
根据表7.1给定的V i 值，测量对应的V o值并记入表7.1中。
并用示波器观察输入V i 和输出V o 波形及相位。
理论值： i ii f o V V V R R V 10101001-=-=-=注意：①当V i 为直流信号时，V i 直接从实验台上的0～30V 直流电源上获取，用直流电压表分别测量V i 、V o 。
②当V i 为交流信号时，V i 由函数信号发生器提供频率为1kHz 正弦波信号，用交流毫伏表分别测量V i 、V o 。
（下同）图7.2 反相比例运算电路2、同相比例运算同相比例运算电路如图7.3所示，根据表7.2给定的V i值，测量对应的V o值并记入表7.2中。
并用示波器观察输入V i和输出V o波形及相位，将观察到的输入V i和输出V o波形画入表7.3中。
理论值：V O＝（1＋R f／R1）V i表7.2图7.3 同相比例运算电路表7.3五、要求与思考1、整理实验数据，并对实测数据和理论计算数据进行比较和分析，说明实测数据和理论计算数据之间出现的误差原因。
2、如果将V i继续加大（如V i≥1V），V o是否符合比例运算，按比例系数增大？为什么？3、什么叫“调零”？运算放大器为什么要进行调零？4、理想运放有哪些特性？通过实验试将运放的理想特性与实际运放电路进行比较。
集成运放的应用
自动控制系统中的集成运放应用
模拟计算
集成运放可以用于实现各种模拟计算， 如加减乘除、积分、微分等，以实现控 制系统中的信号处理和运算。
VS
比较器和触发器
集成运放还可以用作比较器和触发器，用 于检测信号的阈值和状态变化，触发相应 的控制动作。
医学仪器中的集成运放应用
生理信号监测
集成运放在医学仪器中广泛应用于生理信号 的监测，如心电图、脑电图、血压等，用于 诊断疾病或研究生理机制。
医学成像
集成运放也可以用于医学成像设备中，如超 声波、核磁共振等，以实现信号的放大和处 理，提高成像质量。
05
集成运放的未来发展与应用 趋势
高性能集成运放的研发
高精度集成运放
随着电子测量技术的发展，对高精度放大器 的需求日益增长。高性能集成运放能够提供 高精度、低噪声、低失真的放大信号，广泛 应用于科学实验、医疗仪器、通信设备等领 域。
02
集成运放的基本应用
放大电路
放大电路
集成运放作为放大器使用时，可 以实现对微弱信号的放大，广泛 应用于信号处理、音频放大、传 感器输出等领域。
放大倍数
通过改变反馈电阻的阻值，可以 调整放大倍数，实现不同需求的 信号放大。
输入输出阻抗
集成运放在放大电路中具有较高 的输入阻抗和较低的输出阻抗， 有利于信号的传输和隔离。
03
集成运放的特殊应用
模拟运算的应用
01
模拟运算放大器在模拟运算中发挥着重要作用现各种运算功能，广泛 应用于信号处理、控制系统等领域。
03
集成运放具有高精度、低噪声、低失真等特点，能 够提高运算精度和稳定性。
有源滤波器的应用
1
有源滤波器是集成运放的重要应用之一，用于实 现各种滤波功能，如低通、高通、带通、带阻等。
集成运算放大器应用
01
人工智能和机器学习
随着人工智能和机器学习技术的发展，集成运算放大器有望在这些领域
发挥更大的作用。例如，用于数据采集和处理、信号处理和模式识别等
应用。
02
物联网和智能传感器
随着物联网和智能传感器技术的发展，集成运算放大器在智能传感器和
物联网节点中的应用将更加广泛。例如，用于环境监测、智能家居和工
业自动化等领域。
详细描述
集成运算放大器作为核心器件，在信号运算处理中发挥着关键作用。通过配置适当的反馈网络，集成 运算放大器可以实现加法、减法、积分、微分等运算功能，广泛应用于信号调理、控制系统等领域。
有源滤波器
总结词
集成运算放大器可用于构建有源滤波器，对信号进行频率选 择和噪声抑制。
详细描述
有源滤波器是一种能够实现特定频率范围通过或抑制的电路 ，利用集成运算放大器的高开环增益和低噪声特性，可以构 建多种有源滤波器，如低通、高通、带通、带阻滤波器等， 广泛应用于信号提取、噪声抑制等领域。
总结词
集成运算放大器可以实现电流-电压转换和 电压-电流转换，将不同类型的信号进行相 互转换。
详细描述
集成运算放大器具有高输入阻抗和低输出阻 抗的特点，可以利用其输入和输出特性实现 电流-电压转换和电压-电流转换。在传感器 信号采集、电子测量等领域，这种转换功能 非常有用，可以将不同类型的信号进行相互 转换，便于后续处理或传输。
降低功耗
随着便携式电子设备的需求增加，集成运算放大器的功耗也受到了越来越多的关注。因此，低功耗设计成为了集成运 算放大器的一个重要发展趋势。
集成化和小型化
随着集成电路技术的发展，集成运算放大器也正朝着集成化和小型化的方向发展。这使得它们在便携式 设备、穿戴设备和物联网等领域的应用更加方便。
集成运放 应用
集成运算放大器应用电路摘要：集成运算放大器的应用极为广泛。
本文就集成运放的重要特性和基本分析方法进行介绍研究，并例举了具体应用实例进行分析。
关键字：集成运放分析方法应用实例一．引言：集成运放作为通用性很强的有源器件,不仅可以用于信号的运算、处理、变换和测量还可以用来产生正弦或非正弦信号。
不仅在模拟电路中得到广泛应用,而且在脉冲数字电路中也得到日益广泛的应用。
因此,它的应用电路品种繁多,为了分析这些电路的原理,必须了解集成运放的基本特性。
二．集成运放的开环差模电压传输特性集成运放在开环状态下,输出电压UO与差模输入电压U id=U--U+ 之间的关系称为开环差模传输特性。
理论分析与实验得出的开环差模传输特性曲线如图1 所示。
图一此曲线表明运放有两个工作区域:线性区(阴影部分)和非线性区(阴影两侧区域)在线性区内:UO=Aod(U_ －U+)。
从该式中可以发现输出电压与输入电压成线性关系。
由于最大输出电压受芯片供电电源的影响,最多为轨到轨的范围,即最大供电电压与最低供电电压的范围,而一般运放的开环电压放大倍数Aod又很大,所以线性区域很小。
应用时,应引入深度负反馈网络,以保证运放稳定地工作在线性区内。
在非线性区内,UO与Ui无关,它只有两种可能取值,即正向饱和电压＋Usat （U+ ＞U-)和负向饱和电压-Usat(U- ＞U+)。
两种区域内,运放的性质截然不同,因此在使用和分析应用电路时,首先要判明运放的工作区域。
三．理想运放的重要特性为了突出主要特性,简化分析过程,在分析实际电路时,一般将实际运放当作理想运放看待。
所谓理想运放是指具有如下理想参数的运放: 开环电压放大倍数Aod= ∞输入电阻rid= ∞输出电阻ro＝ 0频带宽度B ＝∞共模抑制比 CMRR ＝∞输入偏置电流IB1＝IB2＝ 0失调和温漂等均为零。
理想运放是不存在的,然而,随着集成电路工艺的发展,现代集成运放的参数与理想运放的参数很接近。
集成运放及其基本运用
随着半导体工艺的进步，集成运放性能不断提高，同时出现 了许多新型集成运放，如CMOS集成运放、BiCMOS集成运 放、开关电容集成运放等，进一步拓展了应用领域。
集成运放的应用领域
信号放大
滤波器
集成运放可用于信号的放大，实现信号的 线性放大和非线性变换。
集成运放可以构成各种滤波器，如低通滤 波器、高通滤波器、带通滤波器等，用于 信号处理和噪声抑制。
解决方法
采用负反馈技术，优化电路元件匹配， 以及在必要时加入补偿电容或电感。
PART 06
集成运放的应用实例
REPORTING
WENKU DESIGN
音频信号处理应用
音频信号放大
集成运放可以用于放大音 频信号，提高声音质量。
音频均衡器
通过调整不同频段的增益 和相位，实现音频信号的 均衡处理。
音频滤波器
集成运放及其基本运 用
https://
REPORTING
• 集成运放概述 • 集成运放的基本原理 • 集成运放的分类与选择 • 集成运放的基本运用 • 集成运放的常见问题与解决方案 • 集成运放的应用实例
目录
PART 01
集成运放概述
REPORTING
WENKU DESIGN
波、方波、三角波等。
通过RC电路或LC电路等振荡 器结构，结合运放的线性区 和饱和区特性，可以产生不 同频率和幅度的波形信号。
信号发生器在测试测量、通信 和自动控制等领域有广泛应用。
PART 05
集成运放的常见问题与解 决方案
REPORTING
ห้องสมุดไป่ตู้
WENKU DESIGN
噪声问题
噪声来源
集成运放的噪声主要来源于内部 元件的热噪声和外部环境的电磁 干扰。
- 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)。
集成运放使用常识与应用实例
一、运放选用原则与特殊运放
1.运放选用原则
在选用时：1，有高的性能价格比，一般来说，专用型集成运放性能较好，但价格较高。
2，在工程实践中不能一味地追求高性能，而且专用集成运放仅在某一方面有优异性能，而其他性能参数不高，所以在使用时，应根据电路的要求，查找集成运放手册中的有关参数，合理的选用。
2.特殊运放
(1)高输入阻抗型
主要用于测量放大器、模拟调节器、有源滤波器及采样保持电路等。
输入阻抗一般在10-E12Ω以上。
(2)低漂移型
主要用于精密测量、精密模拟计算、自控仪表、人体信息检测等方面。
它们的失调电压温漂一般在0.2~0.6μV/℃
,Aud≥120dB，KCMR≥110dB。