最全最详细的运放原理应用电路..46页PPT

U& o
=
1−
R1 j ω0
U& i
ω
波 电 路
jωc U& + = U& −
ω o
=
1 RC
同
相
ui>uR uo=+Uo(sat)
比
ui=uR 转折点
较
ui<uR uo= - Uo(sat)
器
反
相
ui>uR uo=-Uo(sat)
比
ui=uR 转折点
较
ui<uR uo=+Uo(sat)
器
滞
回
u− = ui
RF
u+ = 0
u− = 0
ui + ui2 + ui3 = − uo
R1 R2 R3
RF
主要特征
uo
=
(1 +
RF R1
)ui
（电压串联负反馈）
uo
=
−
RF R1
ui
（电压并联负反馈）
uo
=
−RF
(
ui1 R1
+
ui2 R2
+
ui3 ) R3
u+
=
R3 R2 + R3
ui 2
u−
=
R1
1 +
R2
( R1uo
比 较
u+
=
R1 R1 + R2
uo
器
矩
形 波
u+
=
R1 R1 + R2
uo
T = 2RC ln(1 + 2R2 )

解：根据f0，选取C再求R。
1. C的容量不易超过。因大容量的电容器体积大，
价格高，应尽量避免使用。
取
计算出：R=3979Ω取R=3.9KΩ
2．根据Ｑ值求和，因为时，根据与、的关系，集成运放两输入端外接电阻的对称条件
根据与R1、Rf的关系，集成运放两输入端外接电阻的对称条件。
例题1仿真结果
例题与习题2
LPF
例题与习题2仿真结果
例题与习题3
HPF
例题与习题3仿真结果
例题与习题4
例题与习题4仿真结果
vo1 :红色
vo :蓝色
缺点:电路元件较多且HPF与LPF相并比较困难。
基本BEF电路
同相比例
无源带阻(双T网络)
双T带阻网络
双T带阻网络
二阶压控电压源BEF电路
正反馈,只在f0附近起作用
传递函数
二阶压控电压源BEF仿真电路
仿真结果
例题1：
要求二阶压控型LPF的f0=400Hz , Q值为0.7，试求电路中的电阻、电容值。
§8.3积分电路和微分电路
8.3.2微分电路
微分实验电路
把三角波变为方波
（Vi：三角波，频率1KHz，幅度0.2V）
输入正弦波
（Vi：正弦波，频率1KHz，幅度0.2V）
思考：输入信号与输出信号间的相位关系？
（Vi：正弦波，频率500Hz，幅度1V）
思考：输入信号频率对输出信号幅度的影响？
§8.4对数和指数运算电路
Avp:通带电压放大倍数
fp:通带截至频率
过渡带:越窄表明选频性能越好,理想滤波器没有过渡带
b.高通滤波器( HPF )
c.带通滤波器( BPF )
d.带阻滤波器( BEF )

)v
s
(1
Rf R1
)v
因
输入电阻
i 0
因深度电压负反馈 ，
输出电阻
Ri
Ro 0
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▪ 同相跟随器
因 v v
由图得
vo v vs
由于 所以，同相跟随器性能优于射随器。
Avf 1 Ri Ro 0
+-
v
s
归纳与推广
当R1 、Rf为线性电抗元件时，在复频域内：
反相放大器
o
RRR v
43L
o
由图
vB2
vBE2
vBE1
VT
ln
iC2 iC1
2.3VT
lg
iC2 iC1
（很小）
由于
iC1 vs / R1
iC2 (VCC vB2 ) / R2 VCC / R2
则
vB2
2.3VT
lg
iC1 iC2
2.3VT
lg(
R2 R1VCC
vs )
vo
(1
R3 R4
)vB2
仪器放大器是用来放大微弱差值信号 的高精 度放大 器。
特点：KCMR很高、 Ri 很大， Av 在很大范围内可调。
三运放仪器放大器
由
得
v v
由
i 0
iG
vI1 vI2 RG
得
vo1 vo2 iG (R1 R2 RG )
由减法器A3得：
vo
R4 R3
vo1
(1
R4 ) R3
R6 R5 R6
输出电阻
Ri R1
Ro 0
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▪ 同相放大器

运算放大器的特点与应用
高增益
可以放大微弱信号，提高信号质量，常用于放 大和滤波电路。
稳定性
通过负反馈控制，运算放大器具有较好的稳定 性和抗干扰能力。
线性范围
在一定的输入范围内，输出与输入之间的关系 是线性的，有利于进行精确的信号处理。
应用领域
运算放大器广泛应用于仪器仪表、通信、自动 控制、音频处理等领域。
通过级联连接来实现信号放大。
3
负反馈
通过将一部分输出信号反馈到输入端， 可以改善放大器的稳定性和性能。
共模抑制比
衡量运算放大器对共模信号的响应程度， 高共模抑制比意味着更好想运算放大器
具有无穷大的放大倍数、无限大的输入阻抗 和无穷小的输出阻抗。
2 实际运算放大器
基于原理电路和器件实现，存在各种非理想 因素。
运算放大器的设计流程
需求分析
明确设计的目标和要求，包括 放大倍数、带宽、输入输出范 围等。
电路设计
选择适当的运算放大器电路拓 扑和元器件，进行电路原理设 计和仿真。
电路验证
通过实际测试和调试，验证设 计的电路是否满足要求。
《运算放大器介绍》PPT 课件
运算放大器是一种电子设备，用于增强电信号的幅度，广泛应用于电子电路 设计和信号处理领域。
什么是运算放大器？
运算放大器是一种具有高放大倍数、差分输入和单端输出的电路器件，可以 执行各种数学运算和信号放大功能。
运算放大器的基本原理
1
放大器电路
2
由输入级、差分放大器和输出级组成，
运算放大器的工作条件
运算放大器的工作需要满足一定条件，包括供电电压、工作温度、输入电压范围和负载阻抗等。
运算放大器的参数与指标

三运放电路
ui1 +
A+
–
ui2
A+ +
uo1
R
R1
a
RW b
R
R1
uo2
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R2
–
uo
A+
+
R2
ui1 +
A+
–
ui2
A+ +
虚短路：
uo1
ua ui1 ub ui2
R 虚开路：
a
uo1 uo2 ua ub
RW
2R RW RW
b
ui1 ui2
R
RW
uo2 uo2 uo1
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5. 传输特性（差放特性） (1)静态
vID=0 ； vO=0
零入零出
v0 v0H 正向饱和区
(2)放大区 （线性区）窄！
0
vP－v N
线性应用
VOL/AVD<VID<VOH/AVD
(3)限幅区
负向饱和区 v0L
线性区
VOH 正向饱和
vo= VOL 负向饱和
非线性应用
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(2) 全功率带宽BWP
。 定义: 是在额定负载和全功率输出（Vom）时最大不失真频率
dvO (t) dt
max ω Vom
ω Vom SR
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ω SR /Vom
BWP
SR
2π Vom
4.1.1 集成运放的主要直流和低频参数 (自学)
4.1.1.1 输入失调电压VIO
集成运放输出直流电压为零时，两输入端之间所加的补偿电压称为输入失调电 压VIO

带宽与增益
根据电路的带宽和增益需求，选择适当带宽 和增益的运算放大器。
输入与输出阻抗
考虑电路的输入和输出阻抗，选择合适的运 算放大器以匹配阻抗。
电源电压与功耗
根据电源电压和功耗要求，选择合适的运算 放大器以降低能耗。
运算放大器的使用注意事项
电源电压的稳定性
确保电源电压的稳定，避免因电源波 动引起的电路性能不稳定。
闭环增益
总结词
闭环增益是指运算放大器在有反馈回路的情况下对输入信号的放大倍数。
详细描述
闭环增益是运算放大器实际应用中最重要的性能指标之一，它决定了放大器的 输出信号与输入信号之间的关系。通过调整反馈回路，可以改变闭环增益，从 而实现特定的输出信号。
带宽增益乘积
总结词
带宽增益乘积是衡量运算放大器频率响应的一个重要参数，它表示增益和带宽之间的乘积关系。
《运算放大器》PPT 课件
目录
CONTENTS
• 运算放大器概述 • 运算放大器的工作原理 • 运算放大器的应用 • 运算放大器的选择与使用 • 运算放大器的性能指标 • 运算放大器的设计实例
01 运算放大器概述
运算放大器的定义
01
运算放大器（简称运放）是一种 具有高放大倍数的电路单元，其 输出信号与输入信号之间存在一 定的数学关系。
根据需求选择合适的放大倍数，调整输入和输出电阻的大小，以确 保放大器的性能。
电路图
提供基于运算放大器的放大器电路图，包括输入、输出和反馈电阻 等元件。
基于运算放大器的滤波器设计
滤波器
利用运算放大器和适当的反馈网络可以设计出各种类型的滤波器， 如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
设计要点
根据滤波器的类型和性能要求，选择合适的反馈网络元件和运算放 大器型号。

三运放仪器放大器
由 v v 由 i0
得
iG
vI1 vI2 RG
vI1
vo1 R3
+ -
A1
得 vo1 vo2 iG (R1 R2 RG )
由减法器A3得：
vo
R4 R3
vo1
(1
R4 ) R3
R6 R5 R6
vo2
若R1 = R2 、 R3 = R5 、 R4 = R6
RG vI2
vBE1 VT ln
VT
ln
vZ I S RZ
vY I S RY
vBE1
A4反对数放大器
vO
vo2 vo3
IS R4e VT
R4 RZ RX RY
vXvY vZ
第16页，共43页。
6.1.3 精密整流电路
利用集成运放高差模增益与二极管单向导电特性，构成对微小幅值 电压进行整流的电路。
精密半波整流电路
R
dt
则
vo
1 RC
t
v
o
s
dt
C
R
vs+-
-
A
vo
+
方法二：利用拉氏变换
vo
(s)
Zf (s) Z1 ( s)
vs
(s)
1 /( sC ) R
vs
(s)
1 sRC
vs
(s)
拉氏反变换得
vo
1 RC
t
ov s dt
第10页，共43页。
▪ 有源微分器
R
利用拉氏变换：
vo
(s)
Zf (s) Z1 ( s)
反相放大器 同相放大器
vo