运放知识点总结

目录

一、运放基础知识 (operational amplifier)

1.由来

2.用途

3.符号

4.内部结构​编辑

5.虚短虚断

二、同相放大电路 （Non-inverting Amplifier）

三、反相放大电路 (Inverting Amplifier)

四、差分放大电路 (Difference Amplifier)

五、加法电路（addition）

六、积分电路 （Integral）

七、微分电路（differential）

八、电压跟随器 (Voltage follower)

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一、运放基础知识 (operational amplifier)

1.由来

运算放大器名称的由来：模拟计算机时代，用于各种模拟量的快速计算，简写OPAMP，OPA。

组成：分立元件，或单芯片。

图示：

2.用途

• 加、减、乘、除法器
• 积分、微分器
• 电压跟随器
• 电压比较器
• 同向、反向放大器
• 差分放大器
• 滤波器
• 电流电压转换
• 精密电流源
• 可调参考电压源
• 正弦波、三角波及各种波形发生器

3.符号

同向输入端、反向输入端、输出口

电源：单电源，双电源

4.内部结构

• 第一级，差分放大电路 ，放大差模信号，抑制共模信号
• 第二级，高增益放大电路
• 第三级，互补输出电路，或推挽输出，提高输出功率，增加带负载能力

5.虚短虚断

基本定律：

• 开环放大公式
• 开环放大倍数(增益)超级大：Avo，10的五次方或10的六次方
• 输入阻抗超级大
• 输出阻抗超级小

负反馈：

• 虚短：两输入端短路
• 虚断：输入端与运放之间断路

二、同相放大电路 （Non-inverting Amplifier）

定义：

输入信号从运放的同相输入端接入

标准电路：

应用电路：

运放的系统电压比输出的最高电压高出2V以上

在反向端电压一定时，输出的波形与同相端相位相同

三、反相放大电路 (Inverting Amplifier)

定义：

输入信号从运放的反相输入端接入

标准电路

关键点：

• 负号表示相位相反，只有双电源供电时才有意义
• 在同相端电压一定时，输出的波形与反向端相位相反，想相同怎么办？

可以再加一个反向放大电路，放大倍数为一，只改变相位，放大倍数不变  

四、差分放大电路 (Difference Amplifier)

定义：

两输入端同时输入信号

标准电路：

实际应用电路：

五、加法电路（addition）

六、积分电路 （Integral）

我们知道在电容上的电压等于其电流的积分，而电感上的电流等于其电压的积分。

然而，在集成电路中，电感显得过于庞大，所以，我们可以用电容接进反相端来代替电感。

在“虚短”“虚断”的条件下

满足Vo = -Vc

电容上的电压等于流过其电流的积分

考虑到输入信号还有时间，就可以得到定积分

七、微分电路（differential）

八、电压跟随器 (Voltage follower)

名称解释：

利用集成运算放大器设计成输入电压与输出电压相同的电路。

特点：

高输入阻抗、低输出阻抗、电压增益为1。

用途：

起缓冲、隔离、阻抗匹配，提高带负载能力。

关键词：

• 阻抗
• 输入阻抗（大）
• 输出阻抗（小）

标准电路：

应用电路：

信号是什么？

电压信号=电压源。

单片机的AD口对外部信号的阻抗要求？

通常进入AD引脚前的信号，如果有长导线引入 / 信号源极弱，需要加电压跟随器。

阻抗匹配，增加带负载能力。