運放是怎麼進行運算的呢?電路有幾種接法呢?

DIY電子電路


運算放大器電路是模擬電路的精髓,其核心器件是運算放大器,運算放大器可以實現很多實用的電路,在模擬電路中起著非常重要的作用,簡單舉幾個例子介紹一下。

1.運放組成比例放大電路

運算放大器的輸入有同相端和反相端,將輸入信號加在不同的輸入端可以構成比例放大電路:同相比例放大電路和反相比例放大電路。以同相比例放大電路為例,電路仿真如下圖所示:

輸入信號為DC2V,加在同相端,反饋電阻是1k的,根據虛斷和虛短可以計算得到上圖的輸出Vo=(1+R1/R2)Vi=2Vi=4V,通過仿真也可以看出輸出是輸入的兩倍,即實現同相比例放大電路。如果將R1和R2去掉,反相端直接連接到輸出端,即可實現電壓跟隨器,即輸出等於輸入,即放大倍數為1的比例電路。

2.加法電路

運放可以實現運算電路,比例電路可以看作乘法電路,運放也可以構成加法/減法電路,這個在差分運放電路中非常常見,如下圖所示:

同相端的輸入為5V,反相端的輸入為2V,輸出為輸入之差,實現減法運算,經常用在信號採樣電路中。

偏置抬升電路

在設計電路時,根據需求,可以根據需要將信號的初始狀態不設置在零點,而設置在一定的電壓輸出即實現信號幅值的總體提升,實現偏置,如下圖所示。

上圖中,5V電壓經過等比例分壓後輸入至正向端,運放構成電壓跟隨器,輸出的初始值即位2.5V,在設計中可以將輸入信號在反相端輸入,實現輸入信號幅值的抬升。

運算放大器可以實現很多有用的電路,可以根據產品的需求去設計,在這裡簡單的介紹了幾種典型電路,供大家參考。

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運算放大器可以用來做反相交流放大器,正相交流放大器,頻率選通器,一比一射隨器,比較器等。放大器應該在正相輸入端用電阻分壓取二分之一電壓值,如果雙電源接地即可。反向輸入端電阻值決定運算放大器放大倍數。


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