运放实用电路集锦

运放基本应用电路

运放基本应用电路

运算放大器是具有两个输入端，一个输出端的高增益、高输入阻抗的电压放大器。若在它的输出端和输入端之间加上反馈网络就可以组成具有各种功能的电路。当反馈网络为线性电路时可实现乘、除等模拟运算等功能。运算放大器可进行直流放大，也可进行交流放大。 Rf

使用运算放大器时，调零和相位补偿是必 须注意的两个问题，此外应注意同相端和反相 +15V 端到地的直流电阻等，以减少输入端直流偏流 UI R1 2 7 引起的误差。 6 UO

μA741 1．反相比例放大器 3 4 电路如图1所示。当开环增益为 ?（大于 RP -15V 104以上）时，反相放大器的闭环增益为： RfU

常用运放电路集锦

OpAmpCircuitCollection

OpAmpCircuitCollection

SECTION1 BASICCIRCUITS

InvertingAmplifier

NationalSemiconductorApplicationNote31February1978

Non-InvertingAmplifier

VOUTebRINeR1

R2

VINR1

VOUTe

R1aR2

VIN

R1

TL H 7057–2

TL H 7057–1

DifferenceAmplifierInvertingSummingAmplifier

VOUTe

ForR1eR3andR2eR4VOUTe

R2

(V2bV1)R1

R3

R1aR2

aR4

JR1V

R4

2b

R2

V1R1

VOUTebR4

R5eR1UR2UR3UR4Forminimumoffseterrorduetoinputbiascurrent

TL H 7057–4

R1

V1

a

V2V

a3R2R3

J

TL H 7057–3R1UR2eR3UR4

Forminimumoffseterrorduetoinputbiascurrent

InvertingAmplifierwithHighInputImpeda

专业：电子信息工程 姓名：彭嘉乔 实验报告

学号：3130104084 日期：2015.04.16 地点：东3-211 课程名称：电路与电子技术实验II 指导老师：沈连丰 成绩：__________________ 实验名称：集成运放组成的基本运算电路 实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得

一、 实验目的和要求

1、研究集成运放组成的比例、加法和积分等基本运算电路的功能； 2、了解集成运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题；

3、理解在放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响； 4、了解集成运算放大电路的三种输入方式。

二、实验内容

1、实现两个信号的反相加法运算。 2、实现同相比例运算。

3、用减法器实现两信号的减法运算。 4、实现积分运算。（选做

使用单电源的运放交流放大电路

在采用电容耦合的交流放大电路中，静态时，当集成运放输出端的直流电 压不为零时，由于输出耦合电容的隔直流作用，放大电路输出的电压仍为零。所 以不需要集成运放满足零输入时零输出的要求。 因此，集成运放可以采用单电源 供电，其-VEE 端接"地"（即直流电源负极），集成运放的+Vcc 端接直流电源正极， 这时，运放输出端的电压 V0只能在0?+Vcc 之间变化。在单电源供电的运放交 流放大电路中，为了不使放大后的交流信号产生失真， 静态时，一般要将运放输 出端的电压V0设置在0至+Vcc 值的中间，即V0=+Vcc/2。这样能够得到较大的 动态范围；动态时，V0在+Vcc /2值的基础上，上增至接近+Vcc 值，下降至接 近0V,输出电压uo 的幅值近似为Vcc /2。图3请见原稿

Q +Voc

Ri

1. 2. 1单电源同相输入式交流放大电路

图3是使用单电源的同相输入式交流放大电路。电源 Vcc 通过R1和R2 分压，使运放同相输入端电位由于 C 隔直流，使RF 引入直流全负反馈。所以， 静态时运放输出端的电压 V0=V-~V+=+Vc /2; C 通交流，使RF 引入交流部分负 反馈，是电压串联负反馈。放大电路的电压增益为

熟悉运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法

2、了解其主要特点，掌握运用虚短、虚断的概念分析各种运算电路的输出与输入的函数关系。 3、了解积分、微分电路的工作原理和输出与输入的函 数关系。

学习重点：应用虚短和虚断的概念分析运算电路。

学习难点：实际运算放大器的误差分析

集成运放的线性工作区域

前面讲到差放时，曾得出其传输特性如图，而集成运放的输入级为差放，因此其传输特性类似于差放。

当集成运放工作在线性区时，作为一个线性放大元件

vo=Avovid=Avo(v+-v-)

通常Avo很大，为使其工作在线性区,大都引入深度的负反馈以减小运放的净输入,保证vo不超出线性范围。

对于工作在线性区的理想运放有如下特点：

∵理想运放Avo=∞，则 v+-v-=vo/ Avo=0 v+=v-

∵理想运放Ri=∞ i+=i-=0

这恰好就是深度负反馈下的虚短概念。

已知运放F007工作在线性区，其Avo=100dB=105 ,若vo=10V，Ri= 2MΩ。则v+-v-=?，i+=?，i-=?

可以看出，运放的差动输入电压、电流都很小，与电路中其它电量相比可忽略不计。

这说明在工程

电子设计制作大赛中的

基本概念、基本知识与基本方法汇编

电信学院

一、 运算放大器的使用

2运算放大器的基本结构

2运算放大器输入端的偏置 2运算放大器的单电源使用 2运放输出摆幅与电源电压

2运算放大器的开环使用与闭环使用 2运算放大器的自激 2运算放大器的主要指标

尹建新

二、 振荡器的基本概念（待续）

三、 滤波器（有源滤波器）的带外特性（待续） 四、 工频干扰（待续）

五、 管子发烫问题的分析（待续） 六、 数量级概念（待续）

七、 集成稳压器的内阻与电源去耦（待续）

一、运算放大器的使用

运算放大器是使用得最为广泛的模拟集成电路，由其构成的放大器、加法器、比较器、恒流源、振荡器、脉冲处理电路、微积分电路、有源滤波器、施密特触发器等等，不仅在电子设计制作比赛中，而且在工程应用上频频出现。但一般教材往往重在介绍其典型应用电路，而对于集成运放器件本身的使用（无论是开环使用与闭环使用）很少予以注重，故此处进行专题讲解。

1．运算放大器的基本结构

所有的运算放大器都可以分为输入级、中间级和输出级构成，如图1所示：

图1

整个运放的增益主要由输入级提供，而输出级只是一种互补推挽形式的跟随器，以提供一定的电流输出。虽然从使用的角度出发，我们并没有

《模拟集成电路设计》课内实验报告

福州大学物信学院

《模拟集成电路设计》 课内实验报告

实验题目： 二级运放的设计

组 别： 第 2 组

姓 名：

学 号： 同组姓名：

系 别： 物理与信息工程学院 专 业： 微电子科学与工程 年 级： 2013

指导老师： 实验时间： 2015年12月18日

1

《模拟集成电路设计》课内实验报告

一、 实验目的

1. 学习运放中管子尺寸的设计

2. 学习运放组成的线性反馈系统的稳定性和频率补偿 3. 学会稳定性判据和相位裕度的概念 二、 实验器材

实验软件：Hspice

实验工艺： 2.5V 0.25um MOS工艺模型

三、

实验内容

1. 设计一个运放，使其直流增益≥60dB,单位增益负反

运算放大器分类：

一：性能指标分类

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）以及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。

2．高阻型运算放大器

这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid＞1GΩ~1TΩ,IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。

3．低温漂型运算放大器

在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。

4．高速型运算放大器

在快速A/D

熟悉运放三种输入方式的基本运算电路及其设计方法

2、了解其主要特点，掌握运用虚短、虚断的概念分析各种运算电路的输出与输入的函数关系。 3、了解积分、微分电路的工作原理和输出与输入的函 数关系。

学习重点：应用虚短和虚断的概念分析运算电路。

学习难点：实际运算放大器的误差分析

集成运放的线性工作区域

前面讲到差放时，曾得出其传输特性如图，而集成运放的输入级为差放，因此其传输特性类似于差放。

当集成运放工作在线性区时，作为一个线性放大元件

vo=Avovid=Avo(v+-v-)

通常Avo很大，为使其工作在线性区,大都引入深度的负反馈以减小运放的净输入,保证vo不超出线性范围。

对于工作在线性区的理想运放有如下特点：

∵理想运放Avo=∞，则 v+-v-=vo/ Avo=0 v+=v-

∵理想运放Ri=∞ i+=i-=0

这恰好就是深度负反馈下的虚短概念。

已知运放F007工作在线性区，其Avo=100dB=105 ,若vo=10V，Ri= 2MΩ。则v+-v-=?，i+=?，i-=?

可以看出，运放的差动输入电压、电流都很小，与电路中其它电量相比可忽略不计。

这说明在工程

6.1由理想运放构成的电路如图所示。请计算输出电压uo的值。

题6.1图

解：图a为反相输入比例运算电路。

所以：

图b为同相输入比例运算电路。

所以：

图c为减法电路。

所以：

6.2电路如图所示，已知R1=2KΩ，Rf=10KΩ,R2=2KΩ,R3=18KΩ,ui=1V，求uo的值。

题6.2图

解：同相比例运算电路

6.3电路如图所示，已知Rf=5R1，ui=10mv，求uo的值。

题6.3图

解：第一个放大器为电压跟随器，第二个放大器为反向输入比例运算电路，所以

6.4电路如图所示，已知ui=10mv，求uo1、uo2、uo的值。

题6.4图

解：根据虚短的概念

6.5电路如图所示，试分别求出各电路输出电压uo的值。

题6.5图

解：该电路为一个反相输入的加法电路

6.6积分电路和微分电路如图题6.6（a）（b）所示，已知输入电压如（c）所示，且t=0时，uc=0，试分别画出电路输出电压波形。

题6.6图

解：图a

图b

题6.6解图

6.7如果要求运算电路的输出电压uo=－5ui1+2ui2，已知反馈电阻Rf=50kΩ，试画出电路图并求出各电阻值。 解：

题6.7解图

6.8电路如图所示，试写出uo与ui1和ui2的关系，并求出当u