运放设计实例

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》一、引言在当今电子科技飞速发展的时代，集成运放应用电路设计已经成为了电子工程师们日常工作中不可或缺的一部分。

本文将从不同的角度对集成运放应用电路设计进行360例分析，帮助读者更全面、深入地了解这一重要主题。

二、集成运放的基本原理1. 什么是集成运放集成运放是一种集成电路芯片，内部含有多个传输管、电阻、电容、运算放大器等电子元件，具有高放大倍数、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。

2. 集成运放的工作原理集成运放的工作原理是利用差分输入、负反馈和放大器的特性来实现对输入信号的放大、滤波、积分、微分等功能。

三、常见的集成运放应用电路1. 非反相放大电路在非反相放大电路中，输入信号经过集成运放放大后，输出信号与输入信号具有相同的极性。

2. 反相放大电路反相放大电路是集成运放应用电路中常见的一种，通过负反馈来实现对输入信号的放大。

3. 滤波电路集成运放在滤波电路中发挥着重要作用，实现对特定频率信号的滤波和衰减。

4. 比较器电路比较器电路利用集成运放的开环增益特性，将输入信号与基准电压进行比较，输出高低电平信号。

4. 信号调理电路信号调理电路利用集成运放对信号进行调理和处理，如放大、滤波、积分、微分等，常见于传感器和仪器仪表系统中。

五、集成运放应用电路设计的关键要点1. 电路设计的精度要求在集成运放应用电路设计中，精度是一个至关重要的要素，包括输入输出精度、电源电压滞后、温度漂移等。

2. 电路的稳定性稳定性是集成运放应用电路设计中需要考虑的另一个关键因素，包括电路的稳定性、抑制电路震荡、频率补偿等。

3. 电路的抗干扰能力在实际应用中，集成运放应用电路设计需要考虑电路的抗干扰能力，尤其是在噪声干扰严重的环境中。

4. 电路的功耗和热设计在电路设计中，功耗和热设计是需要综合考虑的因素，包括电路的功耗、温升、散热方式等。

六、集成运放应用电路设计的案例分析1. 温度传感器信号调理电路设计在温度传感器信号调理电路设计中，需要考虑到传感器的灵敏度、温度范围、线性化补偿等因素。

实用运放电路实例解析(经典)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。

1.1 运放的典型设计与应用1.1.1 运放的典型应用运放的基本分析方法:虚断,虚短。

对于不熟悉的运放应用电路,就使用该基本分析方法。

运放就是用途广泛的器件,接入适当的反馈网络,可用作精密的交流与直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。

1) 运放在有源滤波中的应用图5、2 有源滤波上图就是典型的有源滤波电路(赛伦-凯电路,就是巴特沃兹电路的一种)。

有源滤波的好处就是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减,而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。

该电路的设计要点就是:在满足合适的截止频率的条件下,尽可能将R233与R230的阻值选一致,C50与C201的容量大小选取一致(两级RC电路的电阻、电容值相等时,叫赛伦凯电路),这样就可以在满足滤波性能的情况下,将器件的种类归一化。

其中电阻R280就是防止输入悬空,会导致运放输出异常。

滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为巴特沃兹,单调下降,曲线平坦最平滑;切比雪夫,迅速衰减,但通带中有纹波;贝塞尔(椭圆),相移与频率成正比,群延时基本就是恒定。

二阶有源低通滤波电路的画法和截止频率2) 运放在电压比较器中的应用图5、3 电压比较上图就是典型信号转换电路,将输入的交流信号,通过比较器LM393,将其转化为同频率的方波信号(存在反相,让软件处理一下就可以),该电路在交流信号测频中广泛使用。

该电路实际上就是过零比较器与深度放大电路的结合。

将输出进行(1+R292/R273)倍的放大,放大倍数越高,方波的上升边缘越陡峭。

该电路中还有一个关键器件的阻值要注意,那就就是R275,R275决定了方波的上升速度。

3) 恒流源电路的设计如图所示,恒流原理分析过程如下:U5B(上图中下边的运放)为电压跟随器,故V4 V1=;由运算放大器的虚短原理,对于运放U4A(上图中上边的运放)有: V5 V3=; 而 ()4212020V4-Vref V5V R R R ++•=;()01918190-V2 V3++•=R R R ;有以上等式组合运算得:Vref V1 V2=-当参考电压Vref 固定为1、8V 时,电阻R30为3、6Ωk ,电流恒定输出0、5mA 。

运算放大器应用案例分析运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种重要的电子器件，广泛应用于电子电路中。

它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，常用于电压放大、滤波、求和、差分放大等各种信号处理应用。

本文将通过几个典型的案例来分析运算放大器的应用。

案例一：电压放大器电压放大器是运算放大器最常见的应用之一。

以电压放大器作为反馈放大器，可以实现精确放大输入电压信号。

例如，在音频放大电路中，通过将音频信号输入到运算放大器的非反相输入端，将电阻分压后的直流电压信号输入到反馈电阻，通过调整反馈电阻和输入电阻的比值，可以实现不同增益的放大。

案例二：滤波器运算放大器也常被用于滤波器电路中。

例如，在低通滤波器中，将输入信号接至运算放大器的非反相输入端，通过合适的电容和电阻网络，将高频信号滤除，只保留低频信号。

这种滤波器常用于音频信号的处理，可以去除噪声和干扰。

案例三：反相比例放大器反相比例放大器是一种应用广泛的运算放大器电路。

通过连接反相输入端和输出端，加上适当的电阻，可以实现输入电压和输出电压之间的比例关系。

例如，用于电压检测的自动控制系统中，通过调整反馈电阻和输入电压，可以实现对输出电压的精确控制。

案例四：差分放大器差分放大器是一种应用于信号处理及差分模拟电路中的运算放大器电路。

通过将输入信号接至运算放大器的两个输入端，可以实现输入信号的差分放大，即输出信号是两个输入信号的差值。

这种电路常用于抑制共模干扰，提升信号的抗干扰能力。

案例五：积分器积分器是一种将输入信号进行积分运算的电路。

通过将输入信号接至运算放大器的反相输入端，连接一个电容至运算放大器的输出端和反相输入端。

这样可以将输入信号进行积分运算，并在输出端得到积分结果。

积分器在控制系统、通信系统等领域有广泛应用。

综上所述，运算放大器是一种功能全面、应用广泛的电子器件，它在各个领域中都有重要的应用。

通过电压放大器、滤波器、反相比例放大器、差分放大器以及积分器等多种应用案例的分析，我们可以更好地理解和掌握运算放大器的工作原理和电路设计方法。

运放七大应用电路设计运放的基本分析方法：虚断，虚短。

对于不熟悉的运放应用电路，就使用该基本分析方法。

运放是用途广泛的器件，接入适当的反馈网络，可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。

1、运放在有源滤波中的应用上图是典型的有源滤波电路（赛伦-凯 电路，是巴特沃兹电路的一种）。

有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减，而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。

该电路的设计要点是：在满足合适的截止频率的条件下，尽可能将R233和R230的阻值选一致，C50和C201的容量大小选取一致（两级RC电路的电阻、电容值相等时，叫赛伦凯电路），这样就可以在满足滤波性能的情况下，将器件的种类归一化。

其中电阻R280是防止输入悬空，会导致运放输出异常。

滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为 巴特沃兹，单调下降，曲线平坦最平滑； [/*]巴特沃兹低通滤波中 用的最多的是 赛伦凯乐电路，即仿真的该电路。

一个滤波器，要知道其截至频率是多少，或者能写出传递函数和频率响应也可以。

如果该滤波器还有放大功能，要知道该滤波器的增益是多少。

当两级RC电路的电阻、电容值相等时，叫赛伦凯电路，在二阶有源电路中引入一个负反馈，目的是使输出电压在高频率段迅速下降。

二阶有源低通滤波电路的通带放大倍数为 1+Rf/R1 ，与一阶低通滤波电路相同；截止频率为注明，m的单位为 欧姆， N 的单位为 u所以计算得出 截止频率为•切比雪夫 ，迅速衰减，但通带中有纹波；•贝塞尔（椭圆），相移与频率成正比，群延时基本是恒定。

[/*]2、运放在电压比较器中的应用电压比较上图是典型信号转换电路，将输入的交流信号，通过比较器LM393，将其转化为同频率的方波信号（存在反相，让软件处理一下就可以），该电路在交流信号测频中广泛使用。

该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。

将输出进行（1+R292/R273）倍的放大，放大倍数越高，方波的上升边缘越陡峭。

集成运放应用电路设计360例（原创实用版）目录1.集成运放简介及其应用2.集成运放应用电路设计 360 例的主要内容3.集成运放应用电路设计的注意事项4.集成运放应用电路设计的实践案例5.集成运放应用电路设计的发展趋势正文一、集成运放简介及其应用集成运放，即集成运算放大器，是一种具有高增益、差分输入、输出电压有限、带宽有限等特性的模拟电路。

它广泛应用于各种信号处理、放大、滤波、模拟计算等电路设计中。

集成运放的种类繁多，根据其内部结构、输出形式、增益、带宽等特性，可以满足不同场合的使用需求。

二、集成运放应用电路设计 360 例的主要内容《集成运放应用电路设计 360 例》一书全面系统地阐述了集成运算放大器 360 种应用电路的设计公式、设计步骤及元器件的选择。

这些应用电路包括集成运放应用电路设计须知，集成运放调零、相位补偿与保护电路的设计，运算电路、放大电路的设计，信号处理电路的设计，波形产生电路的设计，测量电路的设计，电源电路及其他电路的设计。

书中所涉及的电路设计实例，既有理论分析，又有实际应用，具有很高的参考价值。

三、集成运放应用电路设计的注意事项在设计集成运放应用电路时，需要注意以下几点：1.熟悉集成运放的内部结构、引脚功能、封装及命名方法，以便正确连接电路并选择合适的元器件。

2.根据电路需求，选择合适的集成运放型号，以满足性能要求。

3.在设计电路时，应考虑元器件的温度系数、电阻器系列等因素，以保证电路的稳定性。

4.注意电路的抗干扰性能，尤其是在高精度、高速度、高增益的应用场景中。

5.在实际应用中，要充分考虑集成运放的安全性，避免因其故障导致整个电路系统的损坏。

四、集成运放应用电路设计的实践案例例如，在设计一个信号放大电路时，可以选择一款合适的集成运放，根据其增益、带宽等参数，确定电路中的其他元器件，如电容、电感、电阻等。

通过仿真软件对电路进行仿真，验证其性能指标，如增益、输出电压、带宽等。

cmos运算放大器设计实例-回复CMOS运算放大器设计实例引言:CMOS（互补金属氧化物半导体）技术是现代电子电路设计中最常用的技术之一。

CMOS运算放大器是CMOS技术的重要应用之一，在模拟电路设计领域有着广泛的应用。

本文将以CMOS运算放大器设计实例为主题，详细介绍设计过程的每一步及背后的原理。

第一部分: 设计目标和规范（200字）在进行CMOS运算放大器的设计前，需要明确设计目标和规范。

我们假设设计目标是设计一个具有高增益、低功耗和高输入阻抗的运算放大器。

规范要求在供电电压为3V时，输出电压范围应该最大化，并且放大器的带宽应该在1MHz以上。

第二部分: 放大器框图设计（400字）首先，我们从设计CMOS运算放大器的框图开始。

一个标准的CMOS运算放大器通常由差分输入级、差分放大级和输出级组成。

差分输入级负责提供高输入阻抗和抑制共模噪声，差分放大级负责放大输入信号，输出级驱动输出负载。

第三部分: 偏置电流设计（400字）在设计CMOS运算放大器时，需要对差分放大级的偏置电流进行设计。

偏置电流对放大器的性能有很大的影响。

通常，偏置电流越大，放大器的增益越大，但功耗也随之增加。

我们需要在增益和功耗之间找到一个平衡点。

第四部分: 带宽和相位裕度设计（400字）为了实现高带宽和良好的相位裕度，我们需要进行差分放大级的交流增益调节。

调节交流增益可以改变放大器的带宽特性，以满足设计规范中对带宽的要求。

此外，相位裕度也是一个非常重要的指标，它衡量了放大器在高频时能否保持稳定的增益和相位性能。

第五部分: 输出级设计（300字）在设计输出级时，我们需要考虑输出电压摆幅和输出电流的要求。

输出级通常采用共射极（source follower）结构，能够提供较大的输出驱动能力。

通过合理设计输出级，我们可以达到设计规范中对输出电压范围的要求，并且保持较低的功耗。

第六部分: 电源抑制和共模抑制设计（200字）电源抑制和共模抑制是CMOS运算放大器设计中需要考虑的两个重要指标。

.1.1 运放的典型设计和应用运放的典型应用运放的基本剖析方法：虚断，虚短。

关于不熟悉的运放应用电路，就使用该基本剖析方法。

运放是用途宽泛的器件，接入合适的反应网络，可用作优良的沟通和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。

运放在有源滤波中的应用R 233R230C500.01uF182K 182K5ACH1ACH1U33BC201+7ACH_B F1R28 0200K622nF-OP2177ARZ图5.2有源滤波上图是典型的有源滤波电路（赛伦-凯电路，是巴特沃兹电路的一种）。

有源滤波的利处是能够让大于截止频次的信号更快速的衰减，而且滤波特点对电容、电阻的要求不高。

该电路的设计要点是：在知足合适的截止频次的条件下，尽可能将R233和R230的阻值选一致，C50和C201的容量大小采用一致（两级RC电路的电阻、电容值相等时，叫赛伦凯电路），这样就能够在知足滤波性能的情况下，将器件的种类归一化。

其中电阻R280是防备输入悬空，会致使运放输出异样。

滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为巴特沃兹，单一下降，曲线平坦最圆滑；切比雪夫，快速衰减，但通带中有纹波；贝塞尔（椭圆），相移与频次成正比，群延时基本是恒定。

二阶有源低通滤波电路的画法和截止频次运放在电压比较器中的应用R292200KR2735+1KACH_BF16R274-1K C213+5VA+3.3VR785K1R275U87B1K U85PS2801-1FREN114FREN1 723LM393DR2G22nF ;..图5.3电压比较上图是典型信号变换电路，将输入的沟通信号，经过比较器LM393，将其转变为同频次的方波信号（存在反相，让软件办理一下就能够），该电路在沟通信号测频中宽泛使用。

该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。

将输出进行（1+R292/R273）倍的放大，放大倍数越高，方波的上升边缘越陡峭。

该电路中还有一个要点器件的阻值要注意，那就是R275，R275决定了方波的上升速度。

运算放大器应用实例运算放大器应用范围极广，常用于各种测量电路、音响电路、控制电路及报警电路等。

在这些电路中，运放除主要用于比例放大器外，还用于有源滤波器、电压比较器、恒流源、加减法器等。

这里举一些应用实例，供初学者参考1.桥式传感器放大电路不少传感器本身是电桥电路(如压力传感器)或接成电桥测量电路(如应变片传感器、温度传感器、气敏传感器等)。

接成电桥测量电路可消除传感器的温度误差，而温度传感器接成电桥电路则是为了在测量温度最低值时，使输出为零，如图1所示。

图2是一种用于电桥式传感器或桥式测量电路的差动放大器电路。

输入信号的特点是有较小的差模信号(微伏级到毫伏级)，有较大(几伏)的共模信号。

该放大器可以放大差模信号，但对于共模信号则有较大的抑制作用。

如图2中R1=R2、R3=R4，则该放大器的输出电压Vo=R3/R1(V2－V1)=10(V2－V1)。

为了补偿压力传感器的电桥不平衡(有零压输出)或应变片电桥电路的起始不平衡以及运放的输入失调压，在压力传感器无压力输入时，调10kΩ电位器，使放大器输出V o=0即可。

对于图1(b)的温度传感器则要调电位器W。

为保证放大器的输出精度及共模抑制比，电阻R1～R4的精度应为1％，并采用金属膜电阻。

采用电阻挑选配对工艺，其误差可进一步减小。

若要求提高输入阻抗，要么采用FET输入型放大器(如CA3140)，使输入电阻增加，要么采用仪器放大器，如图3所示。

A1、A2是同相放大器，所以它的输入阻抗很大。

A3组成差动放大器，其增益为1(减法器)。

此放大器的R1=R2，R3=R4=R5=R6，则其输出电压为：V o=(1＋2R1/Rw)(V2－V1)。

2.热释电红外报警器图4是一种热释电红外报警器的主要部分，虚线框内是热释电红外传感器，它能接收人体发射的红外线而产生一微弱的交流电压信号。

由于传感器本身阻抗极高，所以其内部有一个FET组成阻抗变换器，R2是其负载电阻。

信号经电容C2耦合后送入A1放大器。