一篇文章带你运用和选型典型运算放大器

1，前言

最近在用运放搞一个放大电路，本人机械，没怎么学过数电模电，看来很多理论发现都是在讲运算放大器的原理，而不是在讲怎么教你运用，所以本篇文章最大的目的就是教会大家怎么选型和运用运算放大器以及运放芯片。

2，什么是运放？

当谈到"运放"时，我们指的是"运算放大器"，通常缩写为"运放"。运放是一种电子元件，用于放大电压信号。它是电子电路中常见且非常重要的一部分，用于许多不同的应用，从音频放大到信号处理等。

运放的主要功能是将输入信号放大成更大的输出信号，同时保持信号的形状不变。它具有高增益（放大因子）以及在一定范围内稳定的放大特性。这使得运放在放大弱信号、滤波、数学运算等方面非常有用。这个一定范围就是指的线性工作区

运放通常有两个输入端和一个输出端。其中，一个输入端被称为"非反相输入"，另一个输入端被称为"反相输入"。输出信号的大小和极性取决于这两个输入之间的电压差。

3，设计要点与选型技巧

1，需要保证运算放大器工作在线性区，即同相输入端和反相输入端的电压差绝对值不能过大，如果过大，运算放大器会进入饱和状态，从而不会工作。

2，设计要点：

（1）放大倍数 （按照自己的需求设计）

（2）共模抑制比，通俗地说，就是当输入信号有一部分是干扰信号时，差分放大器能够只放大有用信号，而不放大干扰信号的能力。所以共模抑制比越高，说明差分放大器越能滤除干扰信号，输出信号的质量越好。

（3）输入失调电压/电流，名词解释很复杂，一般越小越好。

（4）增益带宽积GBW/压摆率，同样名词解释很复杂，一般越大越好。

4，典型电路 （1）同相比例放大器电路

放大倍数=1+R4/R3,原始信号：0.3V 正弦波。最后并联的电阻R8可以看作泄放电阻，用于防止输出电压失控。

（2）反相比例放大器电路

反相比例放大器电路的信号输入在反相输入端，其工作原理与同相比例放大器相似，只不过得到的信号是相反的。

（3）同相加法器

根据“虚短”和“虚断”原理，得到输出Vout = (1+R6/R5)(1/2Vin1+1/2Vp)

相当于Vin+1,即把Vin往上偏移1V。即这样操作可以把信号原封不动的向上或者向下偏移。

（4）同相比例放大器与加法器的应用。

我们将同相比例放大器与加法器结合，因为如果想用单片机检测，那么需要将放大的信号调至0-3.3V（ADC的检测范围），则需要加法器进行电压偏移。具体电路如下：

仿真结果：信号被放大两倍，并且向上偏移1V。

（5）差分放大电路

Vin1:1kHz 1V

Vin2:1kHz 0.7V

Vout: Vout = (R3/R4)*(Vin1 – Vin2),一般取R4=R1 R3=R2

需要对两个电压节点的差分电压进行测量，使用差分放大电路，其输出是两个输入端的电压之差的形式。

输出1V和0.7V的差。

5，小总结

运放运放，顾名思义。一个是运算，一个是放大。运算刚刚我们已经介绍了部分典型电路，可以形象的理解为数学中的加 减 乘等运算方式。放大呢，就更简单了，根据不同电路的放大公示选取合适的电阻即可。