的运放典型应用电路及分析

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

运放构成的典型放大电路 ● 比例放大器

放大器公式： Avf=vo/vi= -R2/R1

● 同相放大器

● 加法电路 加法电路的应用——D/A转换器双极性输出

输出电压：

D/A转换器双极性输出工作波形

● 基本差动放大电路

（1）差模信号和共模信号

VDIFF表示差模电压，它是有用信号。VCM表示共模电压，它携带的信号对测量没有用处，且会降低测量精度。 （2）基本差分放大电路的原理

当Rf=RF，R1=R2 时， （3）专用差分放大器-IN132 差动放大电路的的主要优点是电路简单，缺点是输入电阻较低，增益调节不便，在实际使用中电阻参数很难完全匹配导致共模抑制能力下降。

● 仪表放大器

基本差分电路虽然可以达到放大差模信号，抑制共模信号的目的，但存在输入电阻较低、增益调节不便的缺点。

采用IN132构成的仪表放大器

● 反相交流放大器

电路中电容：

C1=1000/2πf0R1（μF）

C2=1000/2πf0RL（μF） 单电源供电交流放大器

● 同相交流放大器

同相交流放大器电路图

电子技术・Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

集成运算放大电路简称集成　运放电路，其属直接耦合的多级　放大电路的一种。它通过对半导　体集成工艺的运用来实现电路与　电路系统以及元件三结合。因其　使用的集成工艺可使相邻元器件　间的参数保持较高的一致性，且　其采用多晶体管复杂电路，使得　性能极为优越。集成运算电路型　号较为复杂，但所有型号中，通　用型集成运放应用最为广泛。其　内部电路可大致分为差分输入级、　中间级与互补输出级，且各级之　间均带有不同的电流源电路。本　文主要对集成运放电路的特点、　龠撬及矗丽遗行１初专分柢，为　集成运放电路的更为广泛的应用　提供参考。　

【关键词】集成运放电路线性应用非线性应　用　

运算放大器又称运放，其英文缩写为ＯＰ　Ａｍｐ，其最初应用于模拟计算机对模拟信号进　行加减法、微积分等数学运算，并因此得名。　自其１９６３年问世己经历了整整三代的升级，　其第四代产品，即集成运放通过对中、大规模　集成技术加以利用，将之前极为复杂的分立元　件电路部件集成在一片极小的芯片上。第四代　产品设计调试更为简便，且性能更为稳定可　靠，通用性极强，性价比较之于前三代也更高，　且灵活性更大。继承运放是包含两个输入端、　高输入阻抗和一个输出端的高增益的电压放大　器。我们在它的输入端与输出端之间加上一个　反馈网络，则可成功实现各种电路功能。在当　前的模拟电路中，除去大功率及高频等较特殊　的场合外，集成运放电路已基本取代分立元件　电路。运算放大器可顺利实现放大其、比较器、　缓冲器、电平转换器、积分器、有源滤波器以　及峰值检波器等多种电路功能，并且其应用范　围已由最初的计算机延伸至电子、汽车、通信　以及消费娱乐等诸多产品和各个领域。目前，　基本上各个大型半导体制造商所制造的产品线　中均应用了运算放大器。而且随着集成技术的　不断发展，其应用也从最初的信号运算延伸至　对信号的处理、产生及变换等。集成运放的应　用可大致分为线性与非线性应用两大类型，对　于电子技术人员来说，对运放电路进行正确判　断极为重要，因而对其进行准确的分析则显得　十分重要。　１集成运放应用及其判断方法　集成运放电路的应用分析　文／李东沛　

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集成运放电路的应用分析

作者：李东沛

来源：《电子技术与软件工程》2015年第23期

摘 要集成运算放大电路简称集成运放电路，其属直接耦合的多级放大电路的一种。它通过对半导体集成工艺的运用来实现电路与电路系统以及元件三结合。因其使用的集成工艺可使相邻元器件间的参数保持较高的一致性，且其采用多晶体管复杂电路，使得性能极为优越。集成运算电路型号较为复杂，但所有型号中，通用型集成运放应用最为广泛。其内部电路可大致分为差分输入级、中间级与互补输出级，且各级之间均带有不同的电流源电路。本文主要对集成运放电路的特点、分析及应用进行了初步分析，为集成运放电路的更为广泛的应用提供参考。

【关键词】集成运放电路 线性应用 非线性应用

运算放大器又称运放，其英文缩写为OP Amp，其最初应用于模拟计算机对模拟信号进行加减法、微积分等数学运算，并因此得名。自其1963年问世已经历了整整三代的升级，其第四代产品，即集成运放通过对中、大规模集成技术加以利用，将之前极为复杂的分立元件电路部件集成在一片极小的芯片上。第四代产品设计调试更为简便，且性能更为稳定可靠，通用性极强，性价比较之于前三代也更高，且灵活性更大。继承运放是包含两个输入端、高输入阻抗和一个输出端的高增益的电压放大器。我们在它的输入端与输出端之间加上一个反馈网络，则可成功实现各种电路功能。在当前的模拟电路中，除去大功率及高频等较特殊的场合外，集成运放电路已基本取代分立元件电路。运算放大器可顺利实现放大其、比较器、缓冲器、电平转换器、积分器、有源滤波器以及峰值检波器等多种电路功能，并且其应用范围已由最初的计算机延伸至电子、汽车、通信以及消费娱乐等诸多产品和各个领域。目前，基本上各个大型半导体制造商所制造的产品线中均应用了运算放大器。而且随着集成技术的不断发展，其应用也从最初的信号运算延伸至对信号的处理、产生及变换等。集成运放的应用可大致分为线性与非线性应用两大类型，对于电子技术人员来说，对运放电路进行正确判断极为重要，因而对其进行准确的分析则显得十分重要。