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几种常见运放电路:基本运放电路

几种常见运放电路:基本运放电路的并联值,实际上是运放内部的构造:运放的“同向输入端”和“反向输入端”都有保护作用的等效二极管。当单电源工作模式时输入的信号的负半轴的部分就会被削掉!或者回忆运放的共模电压输入范围:如果运放的标称工作电压是-5V到5V,那么能接受的电压就是-5V到5V;当我们用单电源供电,负电源轨就是0了,那能接受的电压范围就是0到5V。再看电路图,同向输入端连上一个电阻R’,R’

  1. 同相输入放大电路

电路图如下图所示

几种常见运放电路:基本运放电路(1)

首先就要注明:这个电路只能用在

双电源工作模式;

单电源工作模式时输入“ ”的直流信号。

运放内部的构造:运放的“同向输入端”和“反向输入端”都有保护作用的等效二极管。当单电源工作模式时输入的信号的负半轴的部分就会被削掉!

或者回忆运放的共模电压输入范围:如果运放的标称工作电压是-5V到5V,那么能接受的电压就是-5V到5V;当我们用单电源供电,负电源轨就是0了,那能接受的电压范围就是0到5V。

再看电路图,同向输入端连上一个电阻R’,R’

几种常见运放电路:基本运放电路(2)

的并联值,实际上

R’没有并联值的电阻用常用的10K或20K影响也不大。

这里的同相的意思是输入端和输出的信号极性没有发生变化——输入信号是“ ”,输出信号也是“ ”;输入信号是“-”,输出信号也是“-”。

电路的反馈回路是以地为参考的,运用上次笔记分析运放虚短和虚断的方法:

虚短的时候,同向输入端和反向输入端的电压几乎是相等的,即

V = V- =Vi;

虚断的时候,流经运放的电流为0

,即

几种常见运放电路:基本运放电路(3)

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所以

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,这里

几种常见运放电路:基本运放电路(6)

最终,得出

结论:

几种常见运放电路:基本运放电路(7)

几种常见运放电路:基本运放电路(8)

为同向输入放大电路的放大倍数。

可以看出同向输入放大电路的放大倍数至少为1倍。

PS:

将同向输入放大电路的

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去掉,

几种常见运放电路:基本运放电路(10)

,电路就变成了跟随电路。

  1. 反相输入放大电路

说完了同相输入放大电路,再说下反相输入放大电路。

电路如图所示:

几种常见运放电路:基本运放电路(11)

这里的“反相”的意思是输出和输入的信号相位发生了180°的变化。

电路只能在双电源工作模式下工作,不能在单电源工作模式下使用

关于反向输入放大电路分析的思想和同向输入放大一样,也是利用“虚短”、“虚断”和电路基础的知识分析

计算过程如下:

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为反相输入放大电路的放大倍数。

  1. 差分输入电路

电路如图所示:

几种常见运放电路:基本运放电路(14)

电路可用在

双电源工作模式;

单电源工作模式时输入的直流信号。

这个电路对运放的共模输入抑制比要求比较高:

因为电路中要求电阻

几种常见运放电路:基本运放电路(15)

。现实中电阻存在误差,会影响到

CMR值,使CMR值大幅下降。所以尽量选择高精度的电阻。

该电路多应用在音频系统中和一些少量电流检测(电流检测因为电流检测芯片比精密电阻性价比高)

同上,计算步骤如下

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  1. 电压跟随器(射随器)

电路如图所示:

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电路可用在

双电源工作模式;

单电源工作模式时输入的直流信号。

几种常见运放电路:基本运放电路(18)

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在实际应用中影响很小,有时可省略,只是使在反馈回路上的电流小一些;

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的功能除了平衡电阻,还对运放的输入是个保护,可以抗浪涌和衰减电流。

  1. I-V转化电路

电路如图所示:左为光敏二极管,在有光照的时候会产生微弱的电流。

几种常见运放电路:基本运放电路(22)

这个微弱的电流可以连一个对地电阻,直接把电流转化成电压,但是不建议这样做,因为电阻的阻值不好确定:电阻值取的小,电流也小,带载能力很小。电阻值大时,会引入很大的噪声,这对运放的输入阻抗要求很高增加运放的成本。故如图所示的运放I-V转换。

其中:运放的输入偏置电流IB和输入失调电压Vos

对输出电压的影响分别为

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几种常见运放电路:基本运放电路(24)

Rs为光敏管内阻。

故需选择偏置电流和输入失调电压很低的运算放大器。

  1. 同相加法电路

几种常见运放电路:基本运放电路(25)

电路可用在

双电源工作模式;

单电源工作模式时输入直流信号。

  1. 同相减法电路

几种常见运放电路:基本运放电路(26)

电路可用在

双电源工作模式;

单电源工作模式时输入直流信号。

  1. 一阶低通滤波电路(LPF)

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-3dB截止频率都是1/2πRC

同向输入电路可以同时加入放大

反向输入电路有争议,大部分会把Cf当做相位补偿电容,防止系统震荡。

  1. 一阶高通滤波器(HPF)

几种常见运放电路:基本运放电路(29)

-3dB截止频率都是1/2πRC

同相输入电路可以同时加入放大

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