運放電路的計算，通過記各種公式很難記住，但是掌握其兩個重要概念，所有計算均可迎刃而解。

那就是運放的兩個重要特性：

虛斷：運放本質特性，輸入阻抗大，兩個輸入端視為等效開路；

虛短：不是運放本身特性，深度負反饋的結果，兩個輸入端視為等電位。

?

1- 同相放大電路

?

同向反向輸入端虛短： Vi = V- （a）

同向反向輸入端虛斷：流過R1 R2電阻的電流得：I = Vout/(R1+R2)? （b）

由于Vi=R2上的分壓，即：Vi = I*R2? （c）

綜合得出：

Vout=Vi*(R1+R2)/R2

這就是反向放大器的輸入輸出關系式。仿真如下：

??

?

2- 反相放大電路

同向輸入端接地，根據虛短，所以反向端電位也是0V；

根據虛斷，同向反向輸入端均無電流輸入，R1 R2電阻相當于串聯，流過的電流是相同：

流過R1的電流I1 = (Vi - V-)/R1? ???（a）

流過R2的電流I2 = (V- - Vout)/R2 （b）

V- = V+ = 0? ??????????????????????????????????????（c）

I1 = I2 ????????????????????????????????????????????????（d）

求解代數方程得：

Vout = (-R2/R1)*Vi

這就是反向放大器的輸入輸出關系式。仿真如下：

?

3-加法器放大電路

根據虛斷，流過R1 R2電流相等，同理流過R3 R4電流也相等；故：

(V1 – V+)/R1 = (V+ - V2)/R2? （a）

(Vout – V-)/R3 = V-/R4? ???????????（b）

根據虛短：V+ = V-? ????????????????（c）

假設R1=R2??? ?R3=R4? ?則：

V+ = (V1 + V2)/2 V- = Vout/2? 故：

Vout = V1 + V2

這就是同向加法放大器的輸入輸出關系。仿真如下：

?

4- 減法器放大電路

?

根據虛斷：流過R1 R2電流相等，流過R3 R4的電流相等：

(V2–V+)/R1=V+/R2???????????? （a）

(V1–V-)/R4=(V--Vout)/R3??? （b）

如果R1=R2，則V+=V2/2? （c）

如果R3=R4，則V-=(Vout+V1)/2 （d）

根據虛短：V+ = V-?????? （e）

總上所述：Vout=V2-V1

這就是減法放大器。

?

?

5-積分電路

根據虛短：同向和反向輸入端電平相等為0；

根據虛斷：流過R1與流過C1的電流相等；

電阻i=V1/R1；

電容i=C*dUc/dt=-C*dVout/dt ；

故：Vout=((-1/(R1*C1))∫V1dt；

輸出電壓與輸入電壓對時間的積分成正比,這就是傳說中的積分電路。

?

若V1為恒定電壓U，則上式變換為Vout = -U*t/(R1*C1) （t 是時間）

則Vout輸出電壓是一條從0至負電源電壓按時間變化的直線。

?

6-微分電路

根據虛短：同向和反向輸入端電平相等為0；

根據虛斷：流過R1與流過C1的電流相等；

Vout = -i * R2 = -(R2*C1)dV1/dt

上述是一個微分電路；

如果V1是一個突然加入的直流電壓，則輸出Vout對應一個方向與V1相反的脈沖。

?

7-差分放大電路

根據虛短：

Vx = V1? ??????????（a）

Vy = V2? ??????????（b）

根據虛斷：R1 R2 R3為串聯，流過的電路相等。

I=(Vx-Vy)/R2? ?（c）

則：Vo1-Vo2=I*(R1+R2+R3) = (Vx-Vy)(R1+R2+R3)/R2? （d）

根據虛斷：流過R6 R7的電流相等，假如R6=R7 ：

Vw = Vo2/2? ?（e）

同理若R4=R5，則Vout – Vu = Vu – Vo1，故：

Vu = (Vout+Vo1)/2? （f）

根據虛短： Vu = Vw? （g）??? 由（e）（f）（g）得：

Vout = Vo2 – Vo1? （h）????? 由（d）（h）得：

Vout = (Vy –Vx)(R1+R2+R3)/R2

上式中(R1+R2+R3)/R2是定值，此值確定了差值(Vy –Vx)的放大倍數。

這個電路就是傳說中的差分放大電路。

?

8-電壓跟隨電路

如下所示為利用放大器搭建的電壓跟隨電路，測量電壓大小：

?

此電路目的是測量電池電壓，電池電壓范圍（3~4.2V）分壓后最大電壓為2.1V 屬于3.3V電源電壓下的輸入范圍；

仿真如下：

歡迎加入硬件QQ群：101 808 3751，一起討論硬件問題，分享調試心得，共同成長。

?

?

?

?

?

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的运放的典型电路举例与计算仿真的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。