运放电路分析方法总结
LM4890运放电路分析
一、电路图先发个图来看看，这个图是LM4890在MPN中常用到的电路。
二、LM48920介绍1、大概描述LM4890 是一款主要为移动电话和其他便携式通信设备中的应用而设计的音频功率放大器。
在5V 直流供电下，它可以将1W 的功率连续平均功率输出到8Ω 的BTL（什么是BTL 呢？）负载上，且总的谐波失真小于1%。
Boomer 音频功率放大器是为使用尽可能小的外部组件来提供高质量的输出功率而专门设计的。
LM4890 不需要外部的耦合电容或者自举电容，所以非常适用移动电话和其他低压应用，这些应用中的主要要求是功耗尽可能小。
LM4890 的主要特征是关断模式下功耗低。
当关断引脚的电平为低时即可进入关断模式。
另外，LM4890还有一个特征是内部的热关断保护机制。
LM4890 包含一个特殊电路用来消除从开启到关断转换时产生的噪音。
LM4890 的单位增益是稳定的，它可以通过设置外部的增益电阻来配置。
注：BTL，(Bridge-Tied-load)意为桥接式负载。
负载的两端分别接在两个放大器的输出端。
其中一个放大器的输出是另外一个放大器的镜像输出，也就是说加在负载两端的信号仅在相位上相差180°。
负载上将得到原来单端输出的2倍电压。
从理论上来讲电路的输出功率将增加4倍。
BTL电路能充分利用系统电压，因此BTL结构常应用于低电压系统或电池供电系统中。
在汽车音响中当每声道功率超过10w时，大多采用BTL形式。
BTL形式不同于推挽形式，BTL的每一个放大器放大的信号都是完整的信号，只是两个放大器的输出信号反相而已。
用集成功放块构成一个BTL放大器需要一个双声道或两个单声道的功放块。
但是并不是所有的功放块都适用于BTL形式，BTL形式的几种接法也各有优劣。
典型的功放集成块有TDA2030A LM1875 LM4766 LM3886 TDA1514等。
三、应用说明1、桥式结构的例子如图1 所示，LM4890 内部有两个运算放大器，可以有一些不同的放大器结构。
经典运放电路分析
从虚断，虚短分析基本运放电路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。
为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位看完后有所斩获。
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！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。
运放绝对值电路分析
电压绝对值电路，顾名思义就是输出电压是输入电压的绝对值。
在很多运放的datasheet上可以看见绝对值电路的身影，就拿大家熟悉的OP07为例其绝对值电路如图1所示图1.OP07电压绝对值电路图现在我们来分析分析图1电路的工作过程。
（1）输入为正电压时电路可以等效为两个单位增益反向放大器级联，达到“负负得正”的效果。
可以将电路图拆分，得到前一个反向放大器如图2所示。
图2.前级反向放大器图2为什么是一个反向放大器的电路呢？主要是多了两个二极管，让我们觉得与一般的反向放大有些不同了。
我们可以看看它的工作情况。
从仿真的结果可以看出，其中D1导通，D2截止。
这个比较好理解，电路从输入口流到运放的2端口，运放的输入电流很小（可忽略），所以电路一分为二，继续向前流，都遇到10K的电阻，也同样遇到了二极管，但是上面的是从二极管正端流入，下面的是负端流入，当然D1导通，D2截止啦！（我是这么理解的，不是很科学，但是比较容易懂）。
那么下面一个10k和D2的电路截止了，就可以忽略不计了，电路就可以当做一个方向放大器来理解了。
再加上后面一个方向放大，就“负负得正”了。
（2）输入电压为负时图3.负电压仿真当输入为-6.32V，输出为6.32V。
设输入为Vin,运放1的正相输入和反相输入端电压分别为V1+、V1-，运放2的正相输入和反相输入端电压分别为V2+、V2-，R1与R2间的节点电压为V o1，电路输出电压V out.由虚短可知V1+=V1-=0V，V2+=V2-，所以V2+-V1+=V2--V1-，即这两条之路的压差相等。
我们先不理会二极管D1与D2。
那么R1、R2支路与R5支路的压差相等，但是电阻为2:1，则电流为1:2.而这两条支路电路之和等于输入电流。
由这样的关系可以计算得：V2-=V2+=-2/3Vin,V o1=-1/3Vin,因此R2两端的压差为-1/3V in。
最后的输出为：V out=V2-+[(1/3Vin)/R2] *R3=-Vin。
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。
运算放大器电路的分析
第五章 含运算放大器的电路的分析◆ 重点：1、运放的传输特性2、比例器、加法器、减法器、跟随器等运算电路3、含理想运放的运算电路的分析计算◆ 难点：1、熟练计算含理想运放的思路5.1 运放的电路模型5.1.1 运放的符号运放是具有高放大倍数的直接耦合放大电路组成的半导体多端实际元件。
而在本章中，所讲到“运放”，是指实际运放的电路模型——一种四端元件。
其符号为+u-_o+ _图5-1 运放的符号在新国标中，运放及理想运放的符号分别为图5-2 运放的新国标符号5.1.2 运放的简介一、同相与反相输入端运放符号中的“+”、“-”表示运放的同相输入端和反相输入端，即当输入电压加在同相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相同；反之，当输入电压加在反相输入端和公共端之间时，输出电压和输入电压两者的实际方向相对于公共端来说相反。
其意义并不是电压的参考方向。
二、公共端在运放中，公共端往往取定为接地端——电位为零，实际中，电子线路中的接地端常常取多条支路的汇合点、仪器的底座或机壳等，输入电压、输出电压都以之为参考点。
有时，电路中并不画出该接地端，但计算时要注意它始终存在。
5.1.3运放的输入输出关系一、运放输入输出关系曲线在运放的输入端分别同时加上输入电压+u和-u（即差动输入电压为du）时，则其输出电压u o为uouAuuAu=-=-+)(d图5-3 运放输入输出关系曲线实际上，运放是一种单向器件，即输出电压受输入电压的控制，而输入电压并不受输出电压的控制。
由其输入输出关系可以看出，运放的线性放大部分很窄，当输入电压很小时，运放的工作状态就已经进入了饱和区，输出值开始保持不变。
二、运放的模型au-uou+图5-4 运放的电路模型由运放的这一模型，我们可以通过将运放等效为一个含有受控源的电路，从而进行分析计算。
例：参见书中P140所示的反相比例器。
（学生自学）5.1.4有关的说明在电子技术中，运放可以用于1．信号的运算——如比例、加法、减法、积分、微分等2．信号的处理——如有源滤波、采样保持、电压比较等3．波形的产生——矩形波、锯齿波、三角波等4．信号的测量——主要用于测量信号的放大5.2 具理想运放的电路分析5.2.1 含理想运放的电路分析基础所谓“理想运放”，是指图中模型的电阻R in、R0为零，A为无穷大的情况。
运放电路的分析方法
Ｕ Ｉ＝ － （Ｒ １／ Ｒ ２ ）Ｕ Ｒ＝ Ｕ Ｔ 显然，当 Ｕ Ｉ＞Ｕ Ｔ 时，Ｕ ｏ′＝ Ｕ ＯＨ，所以 Ｕ ｏ＝ － ＵＺ （Ｕ Ｚ 为稳压管的稳压值）；同理，Ｕ Ｉ ＜ Ｕ Ｔ 时， Ｕ ｏ＝ ＋ Ｕ Ｚ。图 ５ 是 Ｕ Ｒ＞ ０ 时 Ｕ ｏ 与 Ｕ Ｉ 的关系曲线。 综上所述，分析比较器的步骤是：首先求出
一、运放的特点
尽管集成运放的应用是多种多样的，但在 一般分析计算中，都将看成是理想运放。
１、线性区 当运放工作在线性区，其输入
信号与输出信号应满足 Ｕ ｏ ＝ Ａ ｏｄ （Ｕ Ｐ－ Ｕ Ｎ）由于 Ａｏｄ 非常大，为使其工作在线性区，必须引入负 反馈，以减小输入电压（Ｕ Ｐ－Ｕ Ｎ），保证输出电 压不超过线性范围。如运放的输出端与反向输
运放的跟随应用电路分析
运放的跟随应用电路分析摘要：本文介绍了运放的跟随应用电路的原理和分析方法。
通过对电路中电压跟随的原理和基本特点进行分析，给出了运放跟随电路的基本结构和设计原则，并通过实验验证了其可行性和优越性。
最后，论文还探讨了运放跟随应用电路的进一步研究方向。
关键词：运放，跟随，应用电路，原理，分析正文：1. 前言运放（operational amplifier，简称 op amp）是一种基本的模拟电路元件，具有放大、滤波、积分、微分等多种功能。
在模拟电路设计中，运放经常被用于实现电压、电流的信号放大、比较和控制等功能。
此外，运放还可以用于激励信号的信号调节和驱动输出负载等各种应用。
将运放应用于电路中的重要一环就是电压跟随。
电压跟随是指输出端电压全部或部分跟随输入端电压的变化。
这种应用可以解决很多实际电路设计中存在的问题，例如电路中信号源的内部阻抗变化、信号源输出的波形畸变等。
2. 运放跟随电路的原理运放的电压跟随电路是通常由一个运放和其它电阻、电容构成的（图1）。
输入端的电压通过运放的放大作用，在输出端得到一个经过放大或缩小的电压。
图1 运放电压跟随电路当输入端电压发生改变时，由于运放具有高输入阻抗和高增益的特性，输入端电流极小，其输出电压几乎等于输入电压，从而实现了电压跟随。
图2 经典跟随器运放跟随电路有多种形式，其中经典跟随器（follower）是最常用的一种（图2）。
经典跟随器是由一个运放和一个负反馈电阻组成的，它输出的电压几乎等于输入电压。
3. 运放跟随电路的设计设计运放跟随电路要根据具体的应用需求和工作条件来确定。
一般来说，设计运放跟随电路需要考虑以下因素：（1）输出电流需求：根据所驱动负载的电流要求，确定输出端电流范围。
（2）输出电压范围：根据需要跟随的输入电压范围，确定输出端电压的范围。
（3）工作频率：根据电路的工作频率和带宽要求，确定运放的带宽和增益。
（4）负载特性：根据驱动负载的特性（阻抗、容性等），确定反馈电路的参数。
双运放仪表放大器电路及分析
双运放仪表放大器电路及分析煤炭科学研究总院太原分院 张小刚 李 明 韩 炬摘 要 介绍了由两个运放单元组成的仪表放大器电路，并对其进行了较为深入的分析，提出了应用该电路的注意事项。
关键词 仪表放大器 运算放大器 双运放结构仪表放大器在传感器、变换器及仪器仪表中被广泛使用，对于煤矿产品也不例外。
不过，最常见的是采用专用仪表放大器IC 或三运放结构的仪表放大器电路，而采用双运放结构仪表放大器电路的却很少，也许原因在于双运放结构仪表放大器电路很少为人所知，教科书上也很少介绍。
其实，双运放结构仪表放大器电路的使用效果也非常好，其结构、性能等都很优越，如果精度等要求不是非常高的话，使用LM324或LM358之类的通用运放就可以实现。
下面就介绍一种双运放结构仪表放大器电路，并对它进行一些必要的分析，供大家参考。
双运放仪表放大器电路如图1所示，)(+V 、)(-V 是放大器差动高阻输入，r V 是基准电压或偏置输入，o V 是放大器输出。
图1 双运放仪表放大器电路1 输入输出关系由 )(111)(11111111+-⋅+⋅+⋅=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++V R V r V R V R r R p r p )(122)(22111111-+⋅+⋅+⋅=⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++V R V r V R V R r R p o p 可得r p p o V r r R R V R r r r R r r r R V R r r r R V ⋅⋅+⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⋅+⋅-⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⋅+=-+2112)(21222112)(2122111(1)()())()(1)(21)(1-+---⋅--⋅+=V V R r V V R r V V p r (2) 当1212r r R R = 时， ()r p o V V V R r r r R V +-⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⋅+=-+)()(212211 (3) 当电阻不匹配时，会产生电阻不匹配误差。
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运放电路分析方法总结
学生: [38]陈再 指导教师：陈永强
摘要：运放电路的分析是一个非常重要的知识点，这里主要是论述用“虚短”、“虚断”来对运放电路进行详细的分析，也会通过几种典型电路分析，来讲述运放电路的分析方法。
关键词：运放电路；虚短；虚断；分析；方法
1 引言
随着我们学知识的深入，会发现运放中所学的知识应用越来越多，在这门学科中所占比例比较大，而在许多结构复杂的电路中，对它们进行分析，用运放知识 快速、简洁的找出输入输出的关系式非常重要的。
（这里主要是分析线性运放电路）
2 理想运放的特点
图 1
输入输出的关系：()o v id v v A v A v v +-=⨯=⨯-
3 虚短 、虚断的概念
虚短：因为理想运放开环增益：Av →∞→虚短，根据输入输出关系，得到：
v ≈v （同相端和反相端电位近似相等）。
虚断：由于同相和反相两输入端之间出现虚短现象，而输入电阻：Ri →∞→虚断，i =i ≈0 (同相端和反相端电流近似为零)。
输出电阻：Ro →0
4 线性应用分析
4.1 反相比例电路
图 2
* v v +
-≈=0(虚短) * 12i i =（虚断） 根据这个基本特点，电阻上流过的
111
i i
v v v i R R --=
= ;
222o o
v v v
i R R --=
=- 电流等于电压除以电阻值。
得到
2
1
o i R v v R =-
⨯ （
3
R 不起作用)
同理得到：
2
1x i R v v R =-
⨯
图 3
4.2 同相比例电路
图 4 同相与反相比例电路要注意放大器输
v v -+≈ 12i i = →
111
2220o o v v i R R v v v v i R R -+
-+
-=
=--=
= 入端的接地极性（+ 和 -）
得到：2
1
(1)o R v v R +=+
⨯ 要灵活运用式子的转换
2
1
(1)o R v v R +=+
⨯ 图 5 因为有一端接地，所以是分开分析，后面就会有两端接地，要用叠加法。
得到：
i v v +=
2
1
(1)o R v v R +=+
⨯
图 6
得到：
3
34
i
R v v R R +=
⨯+ 这里的3R 和4R 相当于串联
4.3 电压跟随器
ｖ可以得到：
i o v v =
图 7 首先
v v +-=，其次是v -端直接与o v 端相连，可以看成是o v v -=，而i v v +=
可以得到：
i o v v =
4.4 求差电路
ｖｉｖ这里就要用叠加原理
图8
（1）
１
ｖ
图 9
得到：2
111
o i R v v R =-
⨯ 这里就没有了
2i v 相当于一个反相比例电路，
而1i v 作用反相放大。
（2）
２
图 10
得到： 24
22134
(1)o i R R v v R R R =+
⨯⨯+
这里就没有了
1
i v 相当于一个同相比例电路，
2i v 作用同相放大。
根据（1）、（2）叠加得：
12o o o v v v =+ 如果有：
24
13
R R R R =
则：2
211
()o i i R v v v R =
- 如果有：电阻都相等
则：
21o i i v v v =-
（3）扩展应用
ｖｉｖｉ
图 11
得到：
2
1
()o i i R v v v R +-=
-
ｖｉｖｉ
图 12
得到：2
1
()o i i R v v v R +-=
-
注意
i v +
与
i v -调位了，而放大器的极性也调了，分析与上面的一样。
注意细节！
4.5 求和电路
R3 1k
图 13 反相求和 （运用叠加原理）
⇒
R3 1k
图 14 让一端接地，得到一个反相比例电路
⇒
R3 1k
图 15
得到：3
11
o i R v v R =-
⨯
同理可以得到
2o v ，→12o o o v v v =+
而求同相电路也是利用叠加原理，方法和上诉方法一致。
（学会举一反三）
4.6 多级电路分析
R 1k
图 16
分析方法：（1）逐级分析（前级输出作后级输入）
（2）运用叠加原理分析(尽量把电路简化为同相、反相、求差等电路） 例如仪用放大器，就是利用虚短、虚断及多级分析法求解。
逐级分析
图 17
→v i2
v i1
图 18
利用虚断及虚短，得到：
12
12()3i i o o R v v v v R -=⨯-
4.7 积分电路
图 19
得到：
1
o i v v dt RC
=-
⎰
4.8 微分电路
图20
得到：
i o
dv v RC
dt =-
积分微分电路要注意电容的电压公式。
5 总结
（1）以虚短和虚断为基础，对反相输入端列KCL方程。
例如，反相比例、同相比例、积分和微分等电路的分析。
（2）以反相比例和同相比例电路的输入输出关系为基础，应用叠加原理对电路进行分析。
例如，求差电路和求和电路等。
（3）以虚短和虚断为基础，应用结点电压法进行分析。
参考文献
[1] 康华光. 电子技术基础模拟部分（第五版）[M]. 北京：高等教育出版社. 2006(12)
[2] 邱关源. 电路（第五版）[M]. 北京：高等教育出版社. 2006(3)
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。