五款经典运放电路分享

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描述

  1、反向放大器电路

  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。

  运放电路图

  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。

  2、减法器电路

  运放电路图

  由虚断知,通过R1的电流等于通过R2的电流,同理通过R4的电流等于R3的电流,故:

  (V2–V+)/R1=V+/R2……a

  (V1–V-)/R4=(V—Vout)/R3……b

  如果R1=R2,则:

  V+=V2/2……c

  如果R3=R4,则:

  V-=(Vout+V1)/2……d

  由虚短知:

  V+=V-……e

  所以Vout=V2-V1,这就是传说中的减法器了。

  3、积分电路

  运放电路图

  电路中,由虚短知,反向输入端的电压与同向端相等,由虚断知,通过R1的电流与通过C1的电流相等。

  通过R1的电流:

  i=V1/R1

  通过C1的电流:

  i=CdUc/dt=-CdVout/dt

  所以,

  Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt

  输出电压与输入电压对时间的积分成正比,这就是传说中的积分电路了。若V1为恒定电压U,则上式变换为:

  Vout=-Ut/(R1C1)

  t是时间,则Vout输出电压是一条从0至负电源电压按时间变化的直线。

  4、微分电路

  运放电路图

  由虚断知,通过电容C1和电阻R2的电流是相等的,由虚短知,运放同向端与反向端电压是相等的。则:

  Vout=-iR2=-(R2C1)dV1/dt

  这是一个微分电路。如果V1是一个突然加入的直流电压,则输出Vout对应一个方向与V1相反的脉冲。

  5、电压电流转换检测电路

  运放电路图

  电流可以转换成电压,电压也可以转换成电流。图10就是这样一个电路。上图的负反馈没有通过电阻直接反馈,而是串联了三极管Q1的发射结,大家可不要以为是一个比较器就是了。只要是放大电路,虚短虚断的规律仍然是符合的!

  由虚断知,运放输入端没有电流流过,则:

  (Vi–V1)/R2=(V1–V4)/R6……a

  同理:

  (V3–V2)/R5=V2/R4……b

  由虚短知:

  V1=V2……c

  如果R2=R6,R4=R5,则由abc式得:

  V3-V4=Vi

  上式说明R7两端的电压和输入电压Vi相等,则通过R7的电流:

  I=Vi/R7

  如果负载RL〈〈100KΩ,则通过Rl和通过R7的电流基本相同。

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