运放基础
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。
运放和mos恒流电路原理
运放和mos恒流电路原理本文档将介绍运放和MOS恒流电路的原理和应用。
我们将从运放基础知识、MOS管基础知识、运放与MOS管结合、恒流电路原理、运放与MOS管在恒流电路中的应用、电路设计技巧、性能参数与优化以及实际应用与案例分析等方面进行详细阐述。
一、运放基础知识运算放大器（简称运放）是一种电压放大倍数很高的模拟放大器，其电压放大倍数可以达到几千倍甚至几十万倍。
运放具有很高的输入阻抗和很低的输出阻抗，因此在电路中常常被用作电压放大器。
二、MOS管基础知识MOS管即金属氧化物半导体场效应管，是一种电压控制型器件。
其优点包括输入阻抗高、驱动能力强、功耗低等。
根据导电沟道的类型，MOS管可以分为NMOS和PMOS两种。
三、运放与MOS管结合运放和MOS管在电路中常常被结合使用，以实现特定的功能。
例如，可以将运放用作电压跟随器或放大器，将MOS管用作开关或负载等。
四、恒流电路原理恒流电路是一种能够输出恒定电流的电路，其输出电流不受电压或负载变化的影响。
恒流电路通常由电阻、运放和MOS管等组成。
其原理是通过负反馈调节电阻上的电压，从而控制MOS管的导通电阻，实现恒流输出。
五、运放与MOS管在恒流电路中的应用在恒流电路中，运放可以作为比较器和放大器使用，将电流信号转换为电压信号，并通过负反馈调节电阻上的电压，实现恒流输出。
而MOS管则作为开关或负载使用，根据需要调整电流的大小。
六、电路设计技巧在恒流电路设计中，需要注意以下几点：首先，要选择合适的电阻和MOS 管型号，以实现所需的恒流精度和输出电流；其次，要设计合适的负反馈电路，以减小输出电流的波动；最后，要考虑到温度和电源电压等环境因素的影响，进行相应的补偿和调整。
七、性能参数与优化恒流电路的性能参数主要包括输出电流精度、稳定性、响应速度等。
为了优化性能参数，可以采取以下措施：首先，选择高精度的电阻和MOS管；其次，通过合理的电路设计和调整负反馈系数来提高稳定性；最后，采用适当的驱动电路来提高响应速度。
运算放大器基础1——缓冲器跟随器
运算放大器基础1——缓冲器/跟随器今天我们学习带有反馈的运放电路。
最简单的反馈，就是将运放输出直接接到运放的反相输入端，这种电路有一个特定的名称——“缓冲器/跟随器”（Buffer Amplifier），其输出总是跟随着输入，主要的作用是阻抗变换。
以下，我们来逐一分析。
一、缓冲器/跟随器对于任何有反馈的运放电路，我们需要记住两条原则：运放反相和正相输入端电压总是相等运放反相和正相输入端没有电流输入运放作为缓冲器的电路如下：图1-运放作为缓冲器电路对于缓冲器电路，由于输出直接连接了反相输入，根据上述两条原则，所以Vout = Vin+ = Vin-。
可见，运放此时并没有放大电压，那运放起了什么作用？答案是阻抗变换。
二、阻抗变换我们知道电源有内阻，负载有阻抗（不考虑频率响应的话，阻抗就等于电阻）。
图2-电源内阻与负载阻抗对于电压型负载来说，电源内阻越小、负载阻抗越大越好，这样它获得的电压越大。
如果电源内阻较大，而负载阻抗较小，那负载就无法获得较高份额的电压。
对于这种情况，需要加入缓冲器：图3-通过运放缓冲器作为阻抗变换缓冲器的特点是输入阻抗无穷大，而输出阻抗又很小，在它后面接上负载，可以让负载保证获得较大电压。
三、缓冲器/跟随器案例我们来构建一个案例，如下图，电源输入是12V，通过稳压二极管获得9V电压，后又经过两个10KΩ电阻分压获得4.5V电压，并以此为负载供电。
那么，假设我们的负载是200Ω，如果直接到10KΩ电阻上，负载上的电压是多少呢？还是4.5V吗？图4-负载直接接在10KΩ电阻上，负载电压降低可见，实际负载的电压只有173mV。
大家可以通过KVL公式（基尔霍夫电压定律）计算一下是不是这个结果。
如果通过运放缓冲器接到10KΩ电阻上，是什么结果呢？图5-负载通过缓冲器接在10KΩ电阻上，负载电压稳定可见，由于运放的高输入阻抗、低输出阻抗，使得最终负载获得的电压还是4.5V。
（全文完）。
运算放大器学习的12个基础知识点
运算放大器学习的12个基础知识点一、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?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。
二、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。
三、运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?烧毁运算放大器，有可能损坏运放，电阻能起到分压的作用。
四、在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什么作用?是为了获得正反馈和负反馈，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。
五、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?用于防止输出电压失控。
六、为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容?如果你非常熟悉运算放大器的内部电路的话，你就会知道，不论什么运算放大器都是由几个晶体管或是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，才会使运放有放大功能。
七、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。
运放电路基础知识
运放电路基础知识运放电路基础知识如下：运算放大器（简称“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。
其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。
运放输入是高阻抗的，它们接入电路几乎是没有影响的，运放的两个输入可以具有不同的输入电压，它们没有必要必须相等，运放的开环增益非常大，由于运放的高开环增益及输出的（轨到轨）限制，如果一个输入高过另一个输入，输出就将“靠轨”到其最大值或者最小值，运放的这应用常被称比较电路。
负反馈运放的负反馈配置是唯一可以假定V+=V的情况，运放的高输入阻抗和低输出阻抗的特点，使我们很容易计算简单的电阻网络构成反馈回路的影响，运放的高开环增益的特点，使得负反馈这种特殊情况输出增益近似等于1/H。
运发是为了易于实现放大而发明出来的，所以不应该把它搞的那么难。
正反馈运放是输入高阻抗的，意味着没有电流输入，运放输出是低阻抗。
只有反馈的情况下，运放的V+=V，如果正反馈它们未必相等。
设置正确的情况下，运放正反馈会产生迟滞现象，正反馈可以将一个输出锁定在一个状态并且保持在那种状态，具有延时的正反馈会产生震荡，运放发明是为了是事情更加容易做，所以不要把它想的太难。
反向比例的运算电路的优缺点：1.没有共模信号的输入，提高的运放性能2.对于输入信号来说，所接的负载不是无穷大的。
同向比例的运算电路的优缺点：1.两个输入电压不在是0V,会降低的运放性能2.对于输入信号来说，所接的负载是无穷大的。
3.对于高内阻信号，使用同相比例电路是一个明智的选择反向比例的运算电路的优缺点：1.没有共模信号的输入，提高的运放性能2.对于输入信号来说，所接的负载不是无穷大的。
同向比例的运算电路的优缺点：1.两个输入电压不在是0V,会降低的运放性能2.对于输入信号来说，所接的负载是无穷大的。
3.对于高内阻信号，使用同相比例电路是一个明智的选择实际应用中的注意事项：运放不稳定的根源来自运放内部和外部的迟滞效应（相移）。
virtuoso运放基础参数仿真方法
virtuoso运放基础参数仿真方法Virtuoso is a type of operational amplifier, also known as op-amp, used in electronic circuits to amplify weak electric signals. It is essential to understand the basic parameters of the Virtuoso op-amp in order to effectively simulate its performance and behavior in various circuit designs.Virtuoso运放是一种运算放大器，也称为运放，用于电子电路中放大弱电信号。
在有效地模拟Virtuoso运放在各种电路设计中的性能和行为之前，了解其基本参数是至关重要的。
The first basic parameter to consider when simulating the Virtuoso op-amp is the open-loop gain, which is the gain of the amplifier when there is no feedback in the circuit. This parameter is crucial in determining the overall amplification capability of the op-amp and understanding its linear behavior. To simulate the open-loop gain, one can use SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) software to create a test circuit with the op-amp and measure the gain using the simulation results.模拟Virtuoso运放时首先要考虑的基本参数是开环增益，即在电路中没有反馈时放大器的增益。
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。
运算放大器
运算放大器（英语：Operational Amplifier，简称OP、OPA、OPAMP、运放）是一种直流耦合，差模（差动模式）输入、通常为单端输出（Differential-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，减法等模擬运算电路中，因而得名。
通常使用运算放大器时，会将其输出端与其反相输入端（inverting input node）连接，形成一负反馈（negative feedback）组态。
原因是运算放大器的电压增益非常大，范围从数百至数万倍不等，使用负反馈方可保证电路的稳定运作。
但是这并不代表运算放大器不能连接成正反馈（positive feedback）组态，相反地，在很多需要产生震荡信号的系统中，正反馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。
运算放大器有许多的规格参数，例如：低频增益、单位增益频率（unity-gain frequency）、相位边限（phase margin）、功耗、输出摆幅、共模抑制比（common-mode rejection ratio）、电源抑制比（PSRR，power-supply rejection ratio）、共模输入范围（input common mode range）、电压摆动率（slew rate）、输入偏移电压（input offset voltage，又译：失调电压）、还有噪声等。
目前运算放大器广泛应用于家电，工业以及科学仪器领域。
一般用途的集成电路运算放大器售价不到一美元，而现在运算放大器的设计已经非常可靠，输出端可以直接短路到系统的接地端（ground）而不至于被短路电流（short-circuit current）破坏。
目录[隐藏]∙ 1 运算放大器的历史∙ 2 运算放大器的基础o 2.1 电路符号o 2.2 理想运算放大器的操作原理▪ 2.2.1 开回路组态▪ 2.2.2 负反馈组态▪ 2.2.2.1 反相闭回路放大器▪ 2.2.2.2 非反相闭回路放大器▪ 2.2.3 正反馈组态∙ 3 实际运算放大器的局限o 3.1 直流的非理想问题▪ 3.1.1 有限的开回路增益▪ 3.1.2 有限的输入阻抗▪ 3.1.3 大于零的输出阻抗▪ 3.1.4 大于零的输入偏压电流▪ 3.1.5 大于零的共模增益o 3.2 交流的非理想问题o 3.3 非线性的问题o 3.4 功率损耗的考量∙ 4 在电路设计中的应用∙ 5 直流特性∙ 6 交流特性∙7 运算放大器的应用∙8 741运算放大器的内部结构o8.1 电流镜与偏压电路o8.2 差分输入级o8.3 增益级o8.4 输出级∙9 CMOS运算放大器的内部结构∙10 其他应用∙11 参见∙12 参考资料与附注∙13 外部链接[编辑]运算放大器的历史第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成，这个放大器可以执行加与减的工作。
集成运放基础知识
集成运放基础知识
一、集成运放有四部分组成：1、输入级，2、中间级，3、输出级，4、偏置电路。
电压传输特性，
在线性区时，Uo=F(U+ - U-)，其中F查阅每个片子的相关资料，一般工作在放大区时，要求输入间的差值不能太大，输出最大电压为Uom。
在非线性区，输出为Uom或者为-Uom。
二、运放的频率响应
由于放大电路中偶合电容的存在，会使频率比较低的信号通不过，造成输出影响。
由于半导体级间电容的存在，会使高频率的信号减小，造成输出影响，所以在选择运放时候，一定要知道输入信号的频率，是否在运放工作的频率范围内。
三、运放的反馈
反馈有正反馈和负反馈，正反馈使净输入量增加，负反馈使净输入量减小。
一定要注意反馈是影响净输入量的。
同时还要利用运放的公式，进行判断是正反馈还是负反馈。
一般运放电路中常常引用负反馈，这可以稳定放大倍数，。
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主讲人：李承峰
概述
运放是运算放大器的简称。在实际电路中， 通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于 早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算， 故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。 除了实现数学运算外，运放还能做比较器、缓冲 器、振荡器等。随着半导体技术的发展，如今绝 大部分的运放是以单片的形式存在。现今运放的 种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。
接入旁路电容前后的波形对比
1.4、工作方式
运放有两种工作方式，一种是单电源工 作方式，一种是双电源工作方式。其中单电 源供电的有NCP4300ADG、OPA333AID等、双 电源供电的有uA741、OP07等、以及单双电 源供电都可正常工作的LM324等。一般的， 双电源供电的运放比单电源供电的运放性能 更好且更稳定。
2.2、与外设连接时的处理
使用运算放大器的电路与外设连接时， 有电缆等注入高电压脉冲噪声。若这种噪声 超过运算放大器的绝对最大额定值，则内部 寄生二极管导通，运算放大器被损坏。这时， 可以在外部电路增设二极管。
2.3、交调失真
所谓交调失真是指在一个封装内，其中 一个运算放大器的信号泄漏到其他运算放大 器的输出中所引起的失真。且失真率会随着 信号频率的增大而增大。
一般说到运放的使用，就是要选择满足 要求规格的运放，外围器件与实装技术也要 满足规格要求。但初学者不应一味的追求高 性能的运放，在不要求高性能的电路中，使 用高性能运放会造成故障，尤其是高速/宽带 运放。要求有精湛的实用的运放端子处理 • 与外设连接时的处理 • 交调失真
2.1、未使用的运放端子处理
部分型号的运算放大器对于一个封装内 没有使用的运算放大器，若其端子原样开路， 则工作不稳定，因此，要进行必要的处理。 比如NJM5532需要接入电阻，NJM4580则要 做成跟随，而TL072则是输入输出端都接地。
一、电源的选用
• • • • 供电电压的大小 电源稳定性 旁路电容的接入 工作方式
1.1、供电电压大小
运放等电子元器件一般都存在一个正常 工作电压范围。为了实现不容易损坏与稳定 性的目标，必须稳定的供给运算放大器所需 最小限度的电源电压。电源电压越低，电路 消耗功率越小，温升也变小，电子电路工作 的可靠性相应提高。工作时要使无效消耗的 功率尽量低。常用的电压有±15V、 ±12V、 ±5V、3.3V等。
运放的种类与使用
• 运放的种类 • 运放的使用
3.1、运放的种类
• 按制作工艺分类可分为TTL型、COMS型和 BiFET型三种。 • 按工作原理分类可分为电压放大型、电流 放大型、跨导型、互阻型。 • 按性能指标分类可分为高输入阻抗型、低 漂移型、高速型、低功耗行、高压型。
3.2、运放的使用
1.2、电源稳定性
电源的稳定对于运放的工作精度有着很 大的影响。若使用的是外部市电，电源产生 异常高的浪涌电压，且不能衰减到运算放大 器绝对最大最大额定值以下时，运算放大器 就有可能损坏。另外，若使用噪声大的电源， 则放大电路的输出噪声也也随之增大。
1.3、旁路电容的接入
滤波电容一般分为旁路电容和去耦电容， 旁路电容是指将电源与输入信号上的高频干 扰滤除的电容，去耦电容则是信号输出端的 滤波电容。从本质上来讲，两种电容并没有 区别，都起到了滤波的作用。一般来说旁路 电容是小电容（0.001u-0.1u），去耦电容是 大电容（10u以上）。
电气特性
运放的电气特性有：输入误差特性、输 入失调电压、输入失调电压温漂、输入偏置 电流、输入失调电流、输入失调电流温漂、 开环电压增益、最大差模输入电压、差模输 入阻抗、开环频率及其3dB带宽、共模抑制比、 最大共模输入电压、大信号开环电压增益、 通道隔离度、电源抑制比、输出拉电流、输 出灌电流、输出对地短路电流、转换速率、 电源特性参数等。