运算放大器的应用设计，运算放大器的应用

很多朋友对运算放大器的应用设计，运算放大器的应用不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

：1、差分放大电路

(1)差分放大电路是由典型的工作点稳定电路演变而来。随着温度的变化，放大电路的静态工作点Q会发生偏移，即零漂。基本差分放大器电路如下图所示：

(2)对于共模输入信号：当U11和UI2大小、极性相等时，由于电路参数的对称性，T1管和T2管产生的电流变化相等，因此U11和UI2的变化量相等。集电极电位也相等，则此时的输出电压为0，说明差分电路对共模信号有很大的抑制作用。在理想参数的情况下，共模输出为0。

(3)对于差模输入信号：当U11和UI2大小相等、极性相反时，由于电路参数的对称性，T1管和T2管产生的电流变化相等，因此变化集电极电位也相等，则此时的输出电压为或的两倍，说明差分电路对差模信号有放大作用。

(4)正是由于差分放大电路对共模信号有较强的抑制作用，所以差分放大电路通常用在运算放大器的输入级。

：2、镜像电流源

基本镜像电流源电路如下图所示：

：3、互补输出级

(1) 直接耦合互补输出级

集成运放中的互补输出级舍弃了输出电容，如下图所示，这种电路称为无输出电容功放电路，简称OCL电路。

该电路中T1和T2的特性是对称的，并且采用双电源供电。静态时，两个晶体管处于截止状态，输出电压可以忽略不计。假设晶体管的基极-发射极电压可以忽略不计，则输入信号是正弦信号。当输入信号在正半轴时，晶体管T1导通，晶体管T2截止。此时，正极电源供电，电流输出如实线所示。该电路采用发射极输出形式，输出电压约等于输入电压；当输入信号在负半轴时，晶体管T2导通，晶体管T1截止。此时负电源供电，电流输出如虚线所示。该电路也采用发射极输出形式，输出电压等于输入电压。可见电路中两个晶体管T1、T2依次工作，输出与输入之间双向跟随。两个晶体管的这种交替操作称为“互补”操作。

(2) 消除交越失真的互补输出级

上述直接输出形式的OCL电路虽然可以输出较大的信号，但由于晶体管本身的基极-发射极电压不为零，因此可能会出现交叉失真。为了消除交越失真，应设置适当的静态电压。工作点，使两个晶体管都处于临界导通或微导通状态，如下图所示。

值得注意的是，一旦静态工作点失调，如R 2 、D 1 、D 2 ，任何一个元件被焊接，都会导致+VCC通过T1的发射结R 1 。管中，T2管的发射结、R3形成通向-VCC的通路，有大的基极电流IB1、IB2流过，使两晶体管T1、T2产生大的集电极电流，T1、T2的压降均为VCC，使晶体管因功率消耗过大而造成损坏。因此，电路中的输出电路通常连接有保险丝，以保护晶体管和负载。

：4、运算放大器概述

集成运算放大器最初用于各种模拟信号运算（如比例、积分、微分、求和、差等），因此又称为运算放大器电路，简称集成运算放大器，集成运算放大器运算放大器路由至输入级。中间级、输出级和偏置电路由四部分组成，如下图所示。

(1)输入级：又称前级，一般输入级是双端输入的高性能差分放大电路，一般要求输入电阻高、差模放大倍数大、抑制能力强共模信号。电流较小，因为输入级的性能直接影响集成运放的大部分性能参数，因此，在几代产品的更新过程中，输入级变化最大。

(2)中间级：中间级是整个放大电路的主要放大器。其作用是使集成运放具有较强的放大能力。放大电路多采用共发射极或共源放大电路，为了提高电压放大倍数，常采用复合管作为放大管，恒流源作为集电极负载，电压放大倍数可达千倍以上。

(3)输出级：输出级应具有输出电压线性范围宽、输出电阻小(即负载能力强)、非线性失真小等特点。集成运放的输出级大多采用互补输出电路。

(4)偏置电路：偏置电路用于设定集成运放各级放大电路的静态工作点，电流源电路用于提供合适的集电极(或发射极、漏极)静态工作点。电流，从而确定合适的静态工作点。

：5、运算放大器应用

常用的运算放大器应用电路有比例运算电路、加减运算电路、积分运算电路、微分运算电路、对数运算单电路、指数运算电路，并可通过对数运算电路和指数运算电路设计模拟乘法器和模拟乘法器。除法器除了构建模拟信号计算电路外，还可以构成有源滤波器，提取信号频率分量。

对于运算放大器的应用电路，前面的电路分析部分已经给出了一些运算放大器的例子。这里我们只总结一些电路。具体推导过程请参考电路分析部分。常见的运算放大器应用电路如下表所示。

注：分析运放电路最基本的两个点是“虚断”和“虚短路”两个特性。

以上知识分享希望能够帮助到大家！