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常用运算放大器的详细电路介绍.doc

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标签: 运算放大器

运算放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。[1] 由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”。

常用OP电路类型如下:

1.  Inverter  Amp.  反相位放大电路:

 

放大倍数为Av  =  R2  /  R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。

R3  =  R4  提供  1  /  2  电源偏压

C3  为电源去耦合滤波

C1,  C2  输入及输出端隔直流

此时输出端信号相位与输入端相反

2.        Non-inverter  Amp.  同相位放大电路:

 

放大倍数为Av=R2  /  R1

R3  =  R4提供  1  /  2电源偏压

C1,  C2,  C3  为隔直流

此时输出端信号相位与输入端相同

3.        Voltage  follower  缓冲放大电路:

 

O/P输出端电位与I/P输入端电位相同

单双电源皆可工作

4.        Comparator比较器电路:

 

I/P  电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位

I/P  电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位

R2  =  100  *  R1  用以消除Hysteresis状态,  即为强化O/P输出端,  Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度.  (R1=10  K,  R2=1  M)

单双电源皆可工作

5.        Square-wave  oscillator  方块波震荡电路:

 

R2  =  R3  =  R4  =  100  K

R1  =  100  K,  C1  =  0.01  uF

Freq  =  1  /(2π*  R1  *  C1)

6.        Pulse  generator脉波产生器电路:

 

R2  =  R3  =  R4  =  100  K

R1  =  30  K,  C1  =  0.01  uF,  R5  =  150  K

O/P输出端  On  Cycle  =  1  /(2π*  R5  *  C1)

O/P输出端  Off  Cycle  =1  /(2π*  R1  *  C1)

7.        Active  low-pass  filter  主动低通滤波器电路:

 

R1  =  R2  =  16  K

R3  =  R4  =  100  K

C1  =  C2  =  0.01  uF

放大倍数Av  =  R4  /  (R3+R4)

Freq  =  1  KHz

  8.        Active  band-pass  filter  主动带通滤波器电路:

 

R7  =  R8  =  100  K,  C3  =  10  uF

R1  =  R2  =  390  K,  C1  =  C2  =  0.01  uF

R3  =  620,  R4  =  620K

Freq  =  1  KHz,  Q=25

9.        Window  detector窗型检知器电路:

当I/P电位高于OP1+端电位时,  Led  1暗/Led  2亮

当I/P电位高于OP2-端电位时,  Led  1亮/Led  2暗

只有当I/P电位高于OP2-端电位,  却又低于OP1+端电位时,  Led  1与  Led  2同时皆亮

如果适当选择R1,  R2,R3数值可用以检知I/P电位是否合乎规格。

  10.    Low-pass  filter  低通滤波器电路:

R1  =  R2  =  24  K

C1  =  2  *  C2  =  940  pF,  C2  =  470  pF

6  dB  High-cut  Freq  =  10  KHz

11.    High-pass  filter  高通滤波器电路:

 

C1  =  2*C2  =  0.02  uF,  C2  =  0.01  uF

R1  =  R2  =  110  K

6  dB  Low-cut  Freq  =  100  Hz

12.    Adj.  Q-notch  filter  频宽可调型滤波器电路:

 

R1  =  R2  =  2  *  R3

C1  =  C2  =  C3  /  2

Freq  =  1  /(2π*  R1  *  C1)

VR1调整负回授量,  越大则Q值越低。(表示频带变宽,但是衰减值相对减少。)

R1,  R2,  R3,  C1,  C2,  C3  为Twin-T  filter结构。

13.    Wien-bridge  Sine-wave  Oscillator文桥正弦波震荡电路:

 

R1  =  R2,  C1  =  C2

R3  与  D1,  D2  Zener  产生定点压负回授

Freq  =  1  /  (2π*  R1  *  C1)

D1与D2  可使用Lamp效果更佳(产生阻抗负变化系数)

  14.    Peak  detector峰值检知器电路:  (范例均为正峰值检知)

     

本电路仅提供思维参考用(右方电路具放大功能)

Eo  =  Ei  *  (R4  +  R3)  /  R3

S1为连续取样开关,因应峰值不断的变化。

15.    Positive-peak  detector正峰值检知器电路:

 

R1  =  1  K,  R2  =  1  M,  C1  =  10  uF

只有在I/P电位高于OP-端电位时,  才能使Q1导通,  O/P电位继续升高.

正峰值必须低于电源正值,所得数据为最高值。

16.    Negative-peak  detector负峰值检知器电路:

 

R1=  1  M,  C1=  10  uF

只有在I/P电位低于OP-端电位时,  O/P电位继续降低.

负峰值必须高于电源负值,所得数据为最高值。

17.    RMS(Absolute  value)  detector绝对值检知器电路:

 

不论I/P端极性为何,  皆可由O/P端输出,  若后端再接上正峰值检知器电路,  即可取得RMS数值.

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