几种运算放大器比较器及电路的简单分析

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。

集成运算放大器比较器电路分析1.LM358比较器通过图3.13测试，可以看到当输入电压u i小于1V时，输出电压uo 约为5V左右；当输入电压在1-3V时，输出电压uo约为-5V。

即当U i<U R时，u o输出高电平；当u i>U r时，u o输出低电平。

将u i和U R互相调换位置，重复上述过程，记录输出电压u o，可观察到结果刚好相反。

在实验中为何会出向上述现象？分析一下其中的原因。

在图3.13(a)电路中，同相输入端接基准电位(或称参考电位)U R。

被比较信号由反相输入端输入。

集成运放LM358处于开环状态。

当u i>U R时，由于LM358 的电压放大倍数足够大，所以，输入端只要有微小的电压差，电压即饱和输出，在第一种情况下，输出电压为负饱和值为-U om；同理当u i<U R时，输出电压为正饱和值为+Uom。

其传输特性如图6.8 所示。

可见，只要输入电压在基准电压U R处稍有正负变化，输出电压u o就在负最大值到正最大值处变化。

通过上述分析可知，图3.13所示电路的功能是将一个输入电压与另一个输入电压或基准电压进行比较，判断它们之间的相对大小，比较结果由输出状态反映出来，该电路称为单限电压比较器，其特性如图3.14所示。

图3.14 单限电压比较器传输特性2.电压比较器LM393/LM339LM393是低功耗低失调电压两比较器，LM339是低功耗低失调电压四比较器。

两种比较器，原理图一样，功能参数一样。

(1) LM393/LM339工作原理LM339集成块采用C-14型封装，图3.15为外型及管脚排列图。

图3.15 比较器LM339LM339类似于增益不可调的运算放大器。

每个比较器有两个输入端和一个输出端。

两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。

用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压。

运算放大器分类运算放大器是一种基本的模拟电路元件，广泛应用于各种电子设备中。

根据其不同的性质和功能，可以将运算放大器分为几类。

1.差分放大器差分放大器是一种基本的运算放大器，主要用于实现信号放大和滤波。

它的输入端有两个，可以将两个输入信号进行差分运算，输出差分信号的放大结果。

差分放大器具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点，适用于放大微弱信号和抑制噪声干扰。

2.反馈放大器反馈放大器是一种将一部分输出信号反馈到输入端的运算放大器。

反馈放大器可以实现信号放大、滤波、稳压等功能，还可以提高放大器的线性度和稳定性。

根据反馈方式的不同，反馈放大器可以分为正反馈和负反馈两种。

其中，负反馈放大器最为常见，可以减小放大器的失调、漂移和噪声，提高放大器的性能和可靠性。

3.比较器比较器是一种将两个输入信号进行比较，输出高低电平的运算放大器。

比较器可以用于电压比较、信号检测、门电路等方面。

根据比较器的输出类型，可以将其分为开关型比较器和线性比较器两种。

其中，开关型比较器输出只有两种状态，常用于数字电路中的逻辑运算；线性比较器输出具有连续的电平变化，常用于模拟电路中的信号处理。

4.积分放大器积分放大器是一种将输入信号进行积分运算后输出的运算放大器。

积分放大器可以用于实现信号积分、微分和低通滤波等功能，还可以提高放大器的稳定性和线性度。

与差分放大器相比，积分放大器的输入阻抗较低，输出阻抗较高，适用于高精度的信号处理和控制系统中。

5.微分放大器微分放大器是一种将输入信号进行微分运算后输出的运算放大器。

微分放大器可以用于实现信号微分、高通滤波和波形恢复等功能，还可以提高放大器的线性度和稳定性。

与积分放大器相比，微分放大器的输入阻抗较高，输出阻抗较低，适用于高速信号处理和控制系统中。

运算放大器是一种非常重要的电子元件，在各种电子设备中都有广泛的应用。

根据其不同的性质和功能，可以将运算放大器分为差分放大器、反馈放大器、比较器、积分放大器和微分放大器等几类。

运算放大器电路原理运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种极为重要的电子元器件，广泛应用于各种电路中。

它具有高增益、差分输入、单端输出等特点，能够放大电压、电流和功率等信号，并提供微弱信号的放大和处理功能。

本文将介绍运算放大器的基本原理及其电路结构。

一、运算放大器的基本原理运算放大器是一个多元件集成电路（IC），通常由几个晶体管、电阻和电容器等元件组成。

它的核心部分是一个差分放大器，具有高增益特性。

运算放大器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过下面的公式表示：Vout = Av (V+ - V-)其中，Vout为输出电压，Av为放大器的开环增益，V+和V-分别为非反相输入和反相输入。

二、运算放大器的电路结构运算放大器的电路图可以简化为以下几个主要部分：1.差动放大器：差动放大器是运算放大器的核心部分，它由两个输入电源、两个输入电容和两个晶体管等电路组成。

它的作用是将输入信号进行差分放大，增益高达几千倍。

2.电流镜：电流镜是一个由晶体管组成的电流源，用于提供稳定的电流输出。

它的作用是保持差动放大器的工作点稳定，使得差动放大器的输出可以线性放大。

3.级联放大器：级联放大器由多个差分放大器组成，用于提高整个运算放大器的放大倍数。

每个差分放大器都会放大之前的放大器的输出信号。

4.反馈网络：反馈网络是运算放大器的重要部分，通过它可以实现对输出信号进行控制和调整。

反馈网络可以分为正反馈和负反馈两种形式，具体的选择取决于应用的要求。

三、运算放大器的应用运算放大器在电子电路中具有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.信号放大：运算放大器可将输入信号放大到所需的幅度，用于增强微弱信号。

2.滤波：运算放大器可以配合电容器和电阻等元件，构成滤波电路，用于滤除不需要的频率成分，提取特定频率的信号。

3.比较器：运算放大器可以作为比较器使用，用于判断输入信号的大小关系，并输出相应的逻辑电平。

彭发喜，制作同相放大电路：运算放大器的同相输入端加输入信号，反向输入端加来自输出的负反馈信号，则为同相放大器。

图是同相放大器电路图。

因为e1=e2，所以输入电流极小，输入阻抗极高。

如果运算放大器的输入偏置电流，则e1=e2放大倍数：原理图：反相比例运算放大电路图:1号图：2号图：反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端，输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。

R ¢为平衡电阻应满足R ¢= R1//Rf。

利用虚短和虚断的概念进行分析，vI=0，vN=0，iI=0，则即∴该电路实现反相比例运算。

反相放大电路有如下特点1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。

2．vN= vP，而vP=0，反相端N没有真正接地，故称虚地点。

3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R1，输出电阻近似为零。

运算放大器减法电路原理：图为运放减法电路由e1输入的信号，放大倍数为R3/R1，并与输出端e0相位相反，所以由e2输入的信号，放大倍数为与输出端e0相位相，所以当R1=R2=R3=R4时e0=e2-e1加法运算放大器电路：加法运算放大器电路包含有反相加法电路和同相加法电路.同相加法电路:由LF155组成。

三个输入信号同时加到运放同相端，其输入输出电压关系式：反相加法电路：由运算放大器lm741组成。

（lm741中文资料）反相加法运算电路为若干个输入信号从集成运放的反相输入端引入，输出信号为它们反相按比例放大的代数和。

电压比较器：图4(a)由运算放大器组成的差分放大器电路，输入电压VA经分压器R2、R3分压后接在同相端，VB通过输入电阻R1接在反相端，RF为反馈电阻，若不考虑输入失调电压，则其输出电压Vout与VA、VB及4个电阻的关系式为：Vout=(1+RF/R1)·R3/(R2+R3)VA-(RF/R1)VB。

几种运算放大器比较器及电路的简单分析运算放大器和比较器是两种常见的电子元件，它们在电路中具有不同的功能。

本文将对这两种电子元件进行简单的分析和比较。

一、运算放大器运算放大器是一种用于放大电压信号的电子设备。

它具有高放大倍数和低失真的特点，常被用于放大微弱的输入信号。

运算放大器一般由多级放大电路组成，其中包括差动输入级、差动放大级、共射放大级和输出级。

运算放大器具有以下几个特点：1.高放大倍数：运算放大器通常具有很高的开环放大倍数，可以放大微小的输入信号。

2.低失真：运算放大器的差分输入电阻和输入容量很低，从而减小了输入信号的失真。

3.稳定性好：运算放大器具有很好的直流稳定性和交流稳定性，使其能够在不同的负载条件下稳定工作。

4.大信号驱动能力：运算放大器能够输出较大的电流和电压，可以驱动各种负载。

5.可调增益：运算放大器通常具有可调的增益，可以通过调节电阻、电容或反馈电阻等元件来改变放大倍数。

运算放大器常被应用于放大、滤波、积分、微分和开关等电路中，常见的应用有示波器、滤波器和反馈电路等。

二、比较器比较器是一种用于比较两个电压的电子元件。

它具有高增益和快速响应的特点，常被用于判断输入信号的大小关系。

比较器通常由不同类型的放大电路和判决电路组成，常见的比较器有有限增益比较器、开环比较器和比率比较器等。

比较器具有以下几个特点：1.高增益：比较器通常具有很高的增益，可以放大微小的输入差异。

2.快速响应：比较器的响应时间很短，可以快速判断输入信号的大小关系。

3.可调阈值：比较器可以通过调节电阻、电容或反馈电阻等元件，改变阈值的位置。

4.高输入阻抗：比较器的输入阻抗很高，可以减小输入电路对比较器的影响。

比较器常被应用于开关、报警、触发器和AD转换等电路中，常见的应用有电压比较器、窗口比较器等。

三、运算放大器与比较器的比较虽然运算放大器和比较器都是电路中常用的电子元件，但它们在功能和特性上有一些不同之处。

1.功能：运算放大器的主要功能是放大信号，而比较器的主要功能是比较电压。

于检测电压何时上升超过某个点。

在电子电路设计中经常使用比较两个电压并根据两个电压的比较提供数字输出的电路。

对于比较器电路，需要一个高增益放大器，这样即使输入端的微小变化也会导致输出电平牢固切换。

运算放大器用于许多电子电路设计，但特定的比较器芯片可提供更好的性能。

1.比较器应用比较器电路在电子电路设计中有很多用途。

通常需要能够检测到某个电压并根据检测到的电压切换电路。

一个例子可以用于温度检测电路。

这可能会产生取决于温度的可变电压。

当温度低于给定点时，可能需要打开加热，这可以通过使用比较器来检测与温度成比例的电压何时降至某个值以下来实现。

对于这些和许多其他用途，可以使用称为比较器的电路。

2.什么是比较器？顾名思义，比较器意味着这些电子元件和电路用于比较两个电压。

当一个高于另一个时，比较器电路输出处于一种状态，当输入条件相反时，比较器输出切换到另一种状态。

比较器基本部件包括一个具有差分输入的高增益放大器- 一个反相输入和一个同相输入。

在工作方面，比较器根据输入状态在高电平和低电平之间切换。

如果同相输入高于反相输入，则输出为高电平。

如果同相输入低于反相输入，则输出为高电平。

比较器工作摘要3.比较器和运算放大器虽然使用运算放大器作为比较器很容易，特别是当包含多个运算放大器的芯片有一个备用运算放大器时，可能很容易使用。

但是，采用这种方法并不总是可取的。

运算放大器可能无法始终正常工作，或者可能无法提供最佳性能。

也就是说，当应用要求不高时，使用这些电子元件总是很诱人，因为它们可能已经可用。

比较器芯片和运算放大器的性能在许多方面有很大不同：运算放大器闩锁：在某些情况下，特别是当运算放大器被强力驱动时，它可能会闩锁，即即使输入发生变化，输出也保持不变。

比较器设计为在此模式下工作，切勿闩锁。

这是使用比较器而不是运算放大器可能具有明显优势的一个关键领域。

开环操作：运算放大器设计为在闭环模式下使用，其电路针对此类场景进行了优化。

运算放大器跟比较器的作用原理
运算放大器是一种可以放大、滤波、求和、差分等各种功能的放大器，它的输入端具有高阻抗，输出端电压随着输入端电压的变化而变化，且能够承受大电流输出。

运算放大器通常用于模拟信号处理、精密测量以及电路控制等领域。

比较器是一种将输入信号与参考信号进行比较，输出高或低电平的电路。

通常比较器的输入端具有低阻抗，输出端一般为数字电平（高电平或低电平）形式。

比较器用于模拟信号判定、阈值控制等领域。

两者的主要区别：
1.输入阻抗：运算放大器输入端阻抗高；比较器输入端阻抗低。

2.输出形式：运算放大器可以输出模拟电压信号；比较器的输出一般为数字电平（高电平或低电平）形式。

3.应用领域：运算放大器一般用于模拟信号处理、精密测量以及电路控制等领域；比较器用于模拟信号判定、阈值控制等领域。

4.增益：运算放大器可以设置增益；比较器不能设置增益。

总体上来说，运算放大器和比较器在输入端阻抗、输出形式、应用领域和增益等
方面存在明显的差异。

有时两者也可以互相替换，但其具体使用方式还需根据具体应用要求确定。

比较器是一种带有反相和同相两个输入端以及一个输出端的器件，该输出端的输出电压范围一般在供电的轨到轨之间。

运算放大器同样如此。

乍看似乎可以互换，实际上，两者之间还是存在一些重要差异…▪比较器用于开环系统，旨在从其输出端驱动逻辑电路，以及在高速条件下工作，通常比较稳定。

▪运算放大器过驱时可能会饱和，使得恢复速度相对较慢。

施加较大差分电压时，很多运算放大器的输入级都会出现异常表现，实际上，运算放大器的差分输入电压范围通常存在限制。

运算放大器输出也很少兼容逻辑电路。

但是仍有很多人试图将运算放大器用作比较器。

这种做法在低速和低分辨率时或许可行，但是大多数情况下结果并不理想。

今天小编就给大家说说这“结果并不理想”的原因~1、速度不同大多数比较器速度都很快，不过很多运算放大器速度也很快。

为什么将运算放大器用作比较器时会造成低速度呢？比较器用于大差分输入电压，而运算放大器工作时，差分输入电压一般会在负反馈的作用下降至最低。

当运算放大器过驱时，有时仅几毫伏也可能导致过载，其中有些放大级可能发生饱和。

这种情况下，器件需要相对较长的时间从饱和中恢复，因此，如果发生饱和，其速度将比始终不饱和时慢得多(参见图1)。

图1：放大器用作比较器时的放大器速度饱和效应过驱运算放大器的饱和恢复时间很可能远远超过放大器的正常群延迟，并且通常取决于过驱量。

由于仅有少数运算放大器明确规定从不同程度过驱状态恢复所需的时间，因此，一般说来，有必要根据特定应用的具体过驱情况，通过实验确定放大器的特性。

对这类实验的结果应持谨慎态度，通过比较器(运算放大器)的传播延迟值(用于最差条件下的设计计算)应至少为所有实验中最差值的两倍。

2、输出作用不同比较器的输出端用于驱动特定逻辑电路系列，运算放大器的输出端则用于在供电轨之间摆动。

通常，运算放大器比较器驱动的逻辑电路不会共用运算放大器的电源，运算放大器轨到轨摆动可能会超出逻辑供电轨，很可能会破坏逻辑电路，引起短路后还可能会破坏运算放大器。

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”，希望各位从事电路板维修的同行，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！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。

今天，芯片级维修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。

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显然不能将两输入端真正断路。

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而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。

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开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。

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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。

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在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。

特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位从事电路板维修的同行，看完后有所收获。

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而运放的输出电压是有限的，一般在10V～14V。

因此运放的差模输入电压不足1mV，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。

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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。

运算放大器的11钟经典电路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。

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）。

好了，让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”，开始“庖丁解牛”了。

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 ……b V- = V+ = 0 ……c I1 = 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。

运算放大器分类总结报告1、通用型运算放大器通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。

这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。

例μA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。

它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。

下面就实验室里也常用的LM358来做一下介绍:LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。

它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

：外观管脚图它的特点如下：·内部频率补偿·直流电压增益高(约100dB)·单位增益频带宽(约1MHz)·电源电压范围宽：单电源(3—30V)双电源(±1.5 一±15V)·低功耗电流，适合于电池供电·低输入偏流·低输入失调电压和失调电流·共模输入电压范围宽，包括接地·差模输入电压范围宽，等于电源电压范围·输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)常用性能指标：性能图表：大信号频率响应 大信号电压开环增益电压跟随器对小信号脉冲的响应常用电路： （1）、正向放大器根据虚短路，虚开路，易知：1(1)2R Vo Vi R =+ （2）、高阻抗差分放大器电路左半部分可以看作两个同向放大器，分别对e1，e2放大（a+b+1)倍，右半部分为一个差分放大器放大系数为C ，因此得到结果：0(21)(1)e C e e a b =-++（3）、迟滞比较器将输入电平与参考电平作比较，根据虚短路，虚开路有：121()()O REF IN R R V V V R +=- ，则： 112112()()inL OL REF REFinHOH REF REFR V V V V R R R V V V V R R =-++=-++2、高精度运算放大器所谓高精度运放是一类受温度影响小，即温漂小，噪声低，灵敏度高，适合微小信号放大用的运算放大器。

运放电路分析运放电路简介运放电路（Operational Amplifier Circuit）是一种常见的电子电路，由运算放大器（Operational Amplifier）和其他组件组成。

运放电路具有很高的增益、低输出阻抗和很大的输入阻抗，可广泛应用于各种电子设备中。

本文将对运放电路的原理、特性以及一些常见应用进行详细分析。

一、运放电路的原理与特性1. 基本结构与工作原理运放电路的基本结构由输入端、输出端和电源供电端组成。

其中，输入端包括一个非反相输入端（+）和一个反相输入端（-），输出端连接一个相对于地的负载电阻，电源供电端为正负双电源。

运放器通过输入端接收信号，经过放大处理后输出到负载上。

运放电路的工作原理主要依靠基本的放大运算原理和反馈机制。

具体而言，运放器的输入端电压差会引起输出电压的变化，通过适当的反馈电路连接将输出电压进行调整，使输出电压与输入电压之间保持稳定的比例关系。

2. 主要特性（1）增益：运放电路的主要特点是具有很高的电压增益。

通常情况下，运放器的增益可达到几十至几百倍，甚至更高。

这种高增益使得运放器能够有效放大微弱的输入信号。

（2）输入/输出阻抗：运放电路的输入阻抗非常高，输入电流非常小，可以看做无穷大。

而输出阻抗则较低，通常在几十欧姆至几百欧姆之间，这使得运放器能够有效驱动负载。

（3）频率响应：运放电路的频率响应非常宽，通常在几赫兹至数百赫兹之间。

这使得运放电路能够处理较高频率的信号。

（4）运放器的输入/输出电压范围：运放器的输入和输出电压范围通常由电源电压决定，一般假设电源电压为正负15伏。

二、运放电路的常见应用1. 比较器比较器是一种广泛应用的运放电路，其主要作用是将输入信号与参考电平进行比较，并输出高或低电平。

在实际应用中，比较器常用于电压检测、开关控制、触发器等电路中。

2. 放大器运放器最常见的应用就是作为放大器使用。

运放电路可以起到放大信号的作用，将微弱信号放大为可以驱动负载的信号。

三分钟带你搞懂运算放大器与比较器的区别无论外观或图纸符号都差不多，那么它们究竟有什么区别，在实际应用中如何区分？今天我来图文全面分析一下，夯实大家的基础，让工程师更上一层楼。

先看一下它们的内部区别图:从内部图可以看出运算放大器和比较器的差别在于输出电路。

运算放大器采用双晶体管推挽输出，而比较器只用一只晶体管，集电极连到输出端，发射极接地。

比较器需要外接一个从正电源端到输出端的上拉电阻，该上拉电阻相当于晶体管的集电极电阻。

运算放大器可用于线性放大电路（负反馈），也可用于非线性信号电压比较（开环或正反馈）。

电压比较器只能用于信号电压比较，不能用于线性放大电路（比较器没有频率补偿）。

两者都可以用于做信号电压比较，但比较器被设计为高速开关，它有比运算放大器更快的转换速率和更短的延时。

运算放大器做为线性放大电路，我这里就不多说了（以后有需要单独讨论放大器），这个在主板电路图很常见，一般用于稳压电路，使用负反馈电路它与晶体管配合相当于一个三端稳压器，但使用起来更灵活。

如下图：在许多情况下，需要知道两个信号中哪个比较大，或一个信号何时超出预设的电压（用作电压比较）。

用运算放大器便可很容易搭建一个简单电路实现该功能。

当 V+电压大于 V- 电压时，输出高电平。

当 V+电压小于 V- 电压时，输出低电平。

如下图：分析一下电路，2.5v 经电阻分压得到 1V 输入到 V- 端，当总线电压正常产生 1.2v 时，输入到 V+，此时 V+电压比 V- 电压高，输出一个高电平到 CPU 电源管理芯片的 EN 开启脚。

如果总线电压没输出或不正常少于 1v，此时 V+电压比 V- 电压低，输出低电平。

电压比较器当比较器的同相端电压（V+）低于反相端电压（V-）时，输出晶体管导通，输出接地低电平；当同相端电压高于反相端时，输出晶体管截止，通过上拉电阻的电源输出高电平。

如下图：分析一下该电路，上面的比较器 U8A 当有 VCC 输出时经过分压电阻分压后，输入到同相端（V+)，其电压大于 5VSB 经分压后输入到反相端（V-)的电压，内部晶体管截止，输出经上拉电阻的电源 12v（同时下面的比较器 U8B 同相端电压也大于反相端，内部晶体管也是截止），N 沟道场管 Q37 导通，输出 VCC5V。

运算放大器电路 比较器和正反馈比较器：开环结构如图1的电路所示，基本比较器电路是一个开环运算放大电路。

开环增益A 是运算放大器的一个重要特征，我们假定输出电压的两个极值为V 0V DD 和V EE ，输出电压可以表达为0(V A V V )+−=− (1.1)这里V 和V 分别代表同相端和反相端电压。

+−图1 基本同相比较器如图1中的电路，，。

当in V V +=ref V V −=0ref V =，对于的电压传输特性如图2所示。

0V in V图2 同相比较器的电压转换特性当，in V v >δ+0DD V V =；当，in V v <δ-0EE V V =。

v δ+和的值和开环增益v δ-A 的倒数成比例关系。

DDV v A =δ+ EE Vv A=δ+(1.2)运放线性区的范围为：，超出这个范围，运放工作在饱和区。

in v V v <<δ-δ+对于一个A 200000=、、10DD V V =10EE V V =−的实际运放，是一个非常小的电压。

因此，运放很容易就趋向饱和。

50v +−=δ+,-uV当，对于的电压传输特性如图3所示。

ref V 0>0V inV图3 参考电压不为零时的同相比较器的电压传输特性这里特性曲线向右移动，运放工作在线性段时的范围和以前一样，饱和电压还是ref V in V DD V 和。

EE V由于A 的值很大，电压范围[很小，假定开环增益为无限大，则不存在线性区。

图3的传输特性将变成图4所示，从图中我们能看到当电压在从一个饱和区域到另一个饱和区的跳变。

]v v δ-δ+，ref V图4 理想比较器如图5所示，比较器也可以采用反相输入的形式，输入电压接在同相端，参考电压接在反相端。

图5 反相比较器由于，相应的电压转换特性曲线如图6所示。

0(ref in V A V V =−)图6另外一种反相比较器的结构和它的电压转换特性如图7(所示。