運(yùn)算放大器的工作原理
運(yùn)算放大器的工作原理是對(duì)于雙電源供電運(yùn)放，其輸出可在零電壓兩側(cè)變化，在差動(dòng)輸入電壓為零時(shí)輸出也可置零。采用單電源供電的運(yùn)放，輸出在電源與地之間的某一范圍變化。
運(yùn)放的輸入電位通常要求高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值。經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸入電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化，甚至稍微高于正電源或稍微低于負(fù)電源也被允許。這種運(yùn)放稱為軌到軌（rail-to-rail）輸入運(yùn)算放大器。
運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)與兩個(gè)輸入端的信號(hào)電壓差成正比，在音頻段有：輸出電壓=A0（E1-E2），其中，A0 是運(yùn)放的低頻開環(huán)增益（如 100dB，即 100000 倍），E1 是同相端的輸入信號(hào)電壓，E2 是反相端的輸入信號(hào)電壓。
擴(kuò)展資料
運(yùn)算放大器參數(shù)：
（1）共模輸入電阻
該參數(shù)表示運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)，輸入共模電壓范圍與該范圍內(nèi)偏置電流的變化量之比。
（2）直流共模抑制
該參數(shù)用于衡量運(yùn)算放大器對(duì)作用在兩個(gè)輸入端的相同直流信號(hào)的抑制能力。
（3）交流共模抑制
CMRAC用于衡量運(yùn)算放大器對(duì)作用在兩個(gè)輸入端的相同交流信號(hào)的抑制能力，是差模開環(huán)增益除以共模開環(huán)增益的函數(shù)。
（4）增益帶寬積
增益帶寬積是一個(gè)常量，定義在開環(huán)增益隨頻率變化的特性曲線中以-20dB/十倍頻程滾降的區(qū)域。
（5）輸入偏置電流
該參數(shù)指運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)流入輸入端的平均電流。
運(yùn)算放大器的放大原理是什么
原發(fā)布者:seasonhgy
運(yùn)算放大器工作原理 運(yùn)算放大器基本上可以算得上是模擬電路的基本需要了解的電路之一，而要想更好用好運(yùn)放，透徹地了解運(yùn)算放大器工作原理是無(wú)可避免，但是運(yùn)放攻略太多，那不妨來(lái)試試這篇用電路圖作為主線的文章來(lái)帶你領(lǐng)略運(yùn)算放大器的工作原理吧。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/271351.htm1.運(yùn)算放大器工作原理綜述： 運(yùn)算放大器組成的電路五花八門，令人眼花瞭亂，在分析運(yùn)算放大器工作原理時(shí)倘沒有抓住核心，往往令人頭大。本文收集運(yùn)放電路的應(yīng)用電路，希望看完后有所收獲。但是在分析各個(gè)電路之前，還是先回憶一下兩個(gè)運(yùn)放教材里必教的技能，就是“虛短”和“虛斷”。 “虛短”是指在分析運(yùn)算放大器處于線性狀態(tài)時(shí)，可把兩輸入端視為等電位，這一特性稱為虛假短路，簡(jiǎn)稱虛短。顯然不能將兩輸入端真正短路。 “虛斷”是指在分析運(yùn)放處于線性狀態(tài)時(shí)，可以把兩輸入端視為等效開路，這一特性稱為虛假開路，簡(jiǎn)稱虛斷。顯然不能將兩輸入端真正斷路。2.運(yùn)算放大器工作原理經(jīng)典電路圖一 圖一運(yùn)算放大器的同向端接地=0V，反向端和同向端虛短，所以也是0V，反向輸入端輸入電阻很高，虛斷，幾乎沒有電流注入和流出，那么R1和R2相當(dāng)于是串聯(lián)的，流過(guò)一個(gè)串聯(lián)電路中的每一只組件的電流是相同的，即流過(guò)R1的電流和流過(guò)R2的電流是相同的。流過(guò)R1的電流I1=(Vi-V-)/R1……a流過(guò)R2的電流I2=(V–Vout)/R2……bV-=V+=0……cI1=I2……d求解上面的初中
運(yùn)算放大器的具體工作原理
通常使用運(yùn)算放大器時(shí),會(huì)將其輸出端與其反相輸入端(inverting input node)連接,形成一負(fù)反饋(negative feedback)組態(tài).原因是運(yùn)算放大器的電壓增益非常大,范圍從數(shù)百至數(shù)萬(wàn)倍不等,使用負(fù)反饋方可保證電路的穩(wěn)定運(yùn)作.但是這并不代表運(yùn)算放大器不能連接成正回饋(positive feedback),相反地,在很多需要產(chǎn)生震蕩訊號(hào)的系統(tǒng)中,正回饋組態(tài)的運(yùn)算放大器是很常見的組成元件.
運(yùn)算放大器工作原理
參考資料: http://wenku.baidu.com/view/ff66b980d4d8d15abe234e61.html 三言兩語(yǔ)說(shuō)不清楚
運(yùn)算放大器的原理是？
運(yùn)放有兩個(gè)輸入端a（反相輸入端）,b(同相輸入端)和一個(gè)輸出端o.也分別被稱為倒向輸入端非倒向輸入端和輸出端.當(dāng)電壓加U-加在a端和公共端(公共端是電壓為零的點(diǎn),它相當(dāng)于電路中的參考結(jié)點(diǎn).)之間,且其實(shí)際方向從a 端高于公共端時(shí),輸出電壓U實(shí)際方向則自公共端指向o端,即兩者的方向正好相反.當(dāng)輸入電壓U+加在b端和公共端之間,U與U+兩者的實(shí)際方向相對(duì)公共端恰好相同.為了區(qū)別起見,a端和b 端分別用”-“和”+”號(hào)標(biāo)出,但不要將它們誤認(rèn)為電壓參考方向的正負(fù)極性.電壓的正負(fù)極性應(yīng)另外標(biāo)出或用箭頭表示.
一般可將運(yùn)放簡(jiǎn)單地視為：具有一個(gè)信號(hào)輸出端口（Out）和同相、反相兩個(gè)高阻抗輸入端的高增益直接耦合電壓放大單元，因此可采用運(yùn)放制作同相、反相及差分放大器。
運(yùn)放的供電方式分雙電源供電與單電源供電兩種。對(duì)于雙電源供電運(yùn)放，其輸出可在零電壓兩側(cè)變化，在差動(dòng)輸入電壓為零時(shí)輸出也可置零。采用單電源供電的運(yùn)放，輸出在電源與地之間的某一范圍變化。
運(yùn)放的輸入電位通常要求高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值。經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸入電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化，甚至稍微高于正電源或稍微低于負(fù)電源也被允許。這種運(yùn)放稱為軌到軌（rail-to-rail）輸入運(yùn)算放大器。
運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)與兩個(gè)輸入端的信號(hào)電壓差成正比，在音頻段有：輸出電壓=A0（E1-E2），其中，A0 是運(yùn)放的低頻開環(huán)增益（如 100dB，即 100000 倍），E1 是同相端的輸入信號(hào)電壓，E2 是反相端的輸入信號(hào)電壓。
運(yùn)算放大器,什么是運(yùn)算放大器
運(yùn)算放大器,簡(jiǎn)稱運(yùn)放,是模擬電路中最常用到的電路功能模塊, 從名字可以看出,運(yùn)算放大器也屬于放大器,它的基本原理依然是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大. 運(yùn)放最重要的一點(diǎn)就是加入了反饋電路.沒有加入反饋網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)放,處于開環(huán)工作狀態(tài),其信號(hào)放大增益難以精確控制,通常只作為比較器來(lái)使用.而加入了反饋網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)算放大器,通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置,能夠比較容易的獲得精確的放大增益,還能夠?qū)π盘?hào)完成加減乘除,指數(shù),對(duì)數(shù),積分,微分等數(shù)學(xué)運(yùn)算,能夠幫助系統(tǒng)完成負(fù)反饋控制,如恒流控制,恒壓控制等等.
集成運(yùn)放的工作原理
見圖,運(yùn)放是一個(gè)開環(huán)放大倍數(shù)極大的放大器,兩個(gè)輸入端“+”、“-”之間只要有微小的電壓差異,就會(huì)使輸出端截止或者飽和.而輸入端的輸入電阻非常大,可以認(rèn)為不需要輸出電流. 如果按照?qǐng)D示將運(yùn)放接成閉環(huán)電路,則運(yùn)放的放大倍數(shù)等于(Rf+R2)/R2. 因?yàn)榭梢岳斫膺\(yùn)放的“-”端的電壓永遠(yuǎn)等于“+”端的,而“+”端的電壓等于Vi(R1上無(wú)電流,也就無(wú)壓降),而“—”端的電壓又等于Vo在Rf和R2上的分壓, 所以有: Vi=V0*R2/(Rf+R2),即: Vo=Vi*(Rf+R2)/R2.
運(yùn)算放大器原理及作用
將信號(hào)放大,或見電流信號(hào)和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換
運(yùn)算放大器的 基本知識(shí)
集成運(yùn)算放大器
一：零點(diǎn)漂移
零點(diǎn)漂移可描述為：輸入電壓為零，輸出電壓偏離零值的變化。它又被簡(jiǎn)稱為：零漂
零點(diǎn)漂移是怎樣形成的： 運(yùn)算放大器均是采用直接耦合的方式，我們知道直接耦合式放大電路的各級(jí)的Q點(diǎn)是相互影響的，由于各級(jí)的放大作用，第一級(jí)的微弱變化，會(huì)使輸出級(jí)產(chǎn)生很大的變化。當(dāng)輸入短路時(shí)（由于一些原因使輸入級(jí)的Q點(diǎn)發(fā)生微弱變化 象：溫度），輸出將隨時(shí)間緩慢變化，這樣就形成了零點(diǎn)漂移。
產(chǎn)生零漂的原因是：晶體三極管的參數(shù)受溫度的影響。解決零漂最有效的措施是：采用差動(dòng)電路。
二：差動(dòng)放大電路
1、差動(dòng)放大電路的基本形式 如圖（1）所示
基本形式對(duì)電路的要求是：兩個(gè)電路的參數(shù)完全對(duì)稱兩個(gè)管子的溫度特性也完全對(duì)稱。
它的工作原理是：當(dāng)輸入信號(hào)Ui=0時(shí)，則兩管的電流相等，兩管的集點(diǎn)極電位也相等，所以輸出電壓Uo=UC1-UC2=0。溫度上升時(shí)，兩管電流均增加，則集電極電位均下降，由于它們處于同一溫度環(huán)境，因此兩管的電流和電壓變化量均相等，其輸出電壓仍然為零。
它的放大作用（輸入信號(hào)有兩種類型）
（1）共模信號(hào)及共模電壓的放大倍數(shù) Auc
共模信號(hào)—在差動(dòng)放大管T1和T2的基極接入幅度相等、極性相同的信號(hào)。如圖（2）所示
共模信號(hào)的作用，對(duì)兩管的作用是同向的，將引起兩管電流同量的增加，集電極電位也同量減小，因此兩管集電極輸出共模電壓Uoc為零。因此：。
于是差動(dòng)電路對(duì)稱時(shí)，對(duì)共模信號(hào)的抑制能力強(qiáng)
（2）差模信號(hào)及差模電壓放大倍數(shù) Aud
差模信號(hào)—在差動(dòng)放大管T1和T2的基極分別加入幅度相等而極性相反的信號(hào)。如圖（3）所示
差模信號(hào)的作用，由于信號(hào)的極性相反，因此T1管集電極電壓下降，T2管的集電極電壓上升，且二者的變化量的絕對(duì)值相等，因此：
此時(shí)的兩管基極的信號(hào)為：
所以：，由此我們可以看出差動(dòng)電路的差模電壓放大倍數(shù)等于單管電壓的放大倍數(shù)。
基本差動(dòng)電路存在如下問題： 電路難于絕對(duì)對(duì)稱，因此輸出仍然存在零漂；管子沒有采取消除零漂的措施，有時(shí)會(huì)使電路失去放大能力；它要對(duì)地輸出，此時(shí)的零漂與單管放大電路一樣。
為此我們要學(xué)習(xí)另一種差動(dòng)放大電路——長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路
2：長(zhǎng)尾式差動(dòng)放大電路
它又被稱為射極耦合差動(dòng)放大電路，如右圖所示：圖中的兩個(gè)管子通過(guò)射極電阻Re和Uee耦合。
下面我們來(lái)學(xué)習(xí)它的一些指標(biāo)
(1)靜態(tài)工作點(diǎn)
靜態(tài)時(shí)，輸入短路，由于流過(guò)電阻Re的電流為IE1和IE2之和，且電路對(duì)稱，IE1=IE2，
因此：
(2)對(duì)共模信號(hào)的抑制作用
在這里我們只學(xué)習(xí)共模信號(hào)對(duì)長(zhǎng)尾電路中的Re的作用。由于是同向變化的，因此流過(guò)Re的共模信號(hào)電流是Ie1+Ie2=2Ie，對(duì)每一管來(lái)說(shuō)，可視為在射極接入電阻為2Re。
它的共模放大倍數(shù)為： （用第二章學(xué)的方法求得）
由此式我們可以看出Re的接入，使每管的共模放大倍數(shù)下降了很多（對(duì)零漂具有很強(qiáng)的抑制作用）
(3)對(duì)差模信號(hào)的放大作用
差模信號(hào)引起兩管電流的反向變化（一管電流上升，一管電流下降），流過(guò)射極電阻Re的差模電流為Ie1-Ie2，由于電路對(duì)稱，所以流過(guò)Re的差模電流為零，Re上的差模信號(hào)電壓也為零，因此射極視為地電位，此處“地”稱為“虛地”。因此差模信號(hào)時(shí)，Re不產(chǎn)生影響。
由于Re對(duì)差模信號(hào)不產(chǎn)生影響，故雙端輸出的差模放大倍數(shù)仍為單管放大倍數(shù)：
(4)共模抑制比(CMRR)
我們一般用共模抑制比來(lái)衡量差動(dòng)放大電路性能的優(yōu)劣。CMRR定義如下：
它的值越大，表明電路對(duì)共模信號(hào)的抑制能力越好。
有時(shí)還用對(duì)數(shù)的形式表示共模抑制比，即：，其中為差模增益。CMR的單位為：分貝 （dB）
(5)一般輸入信號(hào)情況
如果差動(dòng)電路的輸入信號(hào)，即不是共模也不是差模信號(hào)時(shí)：我們要把輸入信號(hào)分解為一對(duì)共模信號(hào)和一對(duì)差模信號(hào)，它們共同作用在差動(dòng)電路的輸入端。
例1：如右圖所示電路，已知差模增益為48dB，共模抑制比為67dB，Ui1=5V，Ui2=5.01V，
試求輸出電壓Uo
解：∵=48dB，∴Aud≈-251，
又∵CMR=67dB
∴CMRR≈2239
∴Auc=Aud/CMRR≈0.11
則輸出電壓為：
三：集成運(yùn)放的組成
它由四部分組成：
1、偏置電路；
2、輸入級(jí)：為了抑制零漂，采用差動(dòng)放大電路
3、中間級(jí)：為了提高放大倍數(shù)，一般采用有源負(fù)載的共射放大電路。
4、輸出級(jí)：為了提高電路驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力，一般采用互補(bǔ)對(duì)稱輸出級(jí)電路
四：集成運(yùn)放的性能指標(biāo)
1、開環(huán)差模電壓放大倍數(shù) Aod
它是指集成運(yùn)放在無(wú)外加反饋回路的情況下的差模電壓的放大倍數(shù)。
2、最大輸出電壓 Uop-p
它是指一定電壓下，集成運(yùn)放的最大不失真輸出電壓的峰–峰值。
3、差模輸入電阻rid
它的大小反映了集成運(yùn)放輸入端向差模輸入信號(hào)源索取電流的大小。要求它愈大愈好。
4、輸出電阻 rO
它的大小反映了集成運(yùn)放在小信號(hào)輸出時(shí)的負(fù)載能力。
5、共模抑制比 CMRR
它放映了集成運(yùn)放對(duì)共模輸入信號(hào)的抑制能力，其定義同差動(dòng)放大電路。CMRR越大越好。
五：低頻等效電路
在電路中集成運(yùn)放作為一個(gè)完整的獨(dú)立的器件來(lái)對(duì)待。于是在分析、計(jì)算時(shí)我們用等效電路來(lái)代替集成運(yùn)放。
由于集成運(yùn)放主要用于頻率不高的場(chǎng)合，因此我們只學(xué)習(xí)低頻率時(shí)的等效電路。
右圖所示為集成運(yùn)放的符號(hào)，它有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。
其中：標(biāo)有的為同相輸入端(輸出電壓的相位與該輸入電壓的相位相同) 標(biāo)有的為反相輸入端(輸出電壓的相位與該輸入電壓的相位相反)
六：理想集成運(yùn)放
一般我們是把集成運(yùn)放視為理想的（將集成運(yùn)放的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)理想化） 開環(huán)電壓放大倍數(shù)： 輸入電阻： 輸入偏置電流：
共模抑制比： 輸出電阻： -3dB帶寬：
無(wú)干擾無(wú)噪聲 失調(diào)電壓、失調(diào)電流 及它們的溫漂均為零
七：集成運(yùn)放工作在線性區(qū)的特性
當(dāng)集成運(yùn)放工作在線性放大區(qū)時(shí)的條件是： (1) (2)
注：(1)即:同相輸入端與反相輸入端的電位相等，但不是短路。我們把滿足這個(gè)條件稱為”虛短”
(2)即:理想運(yùn)放的輸入電阻為∞,因此集成運(yùn)放輸入端不取電流。
我們?cè)谟?jì)算電路時(shí)，只要是線性應(yīng)用，均可以應(yīng)用以上的兩個(gè)結(jié)論，因此我們要掌握好！
當(dāng)集成運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)，它的輸入、輸出的關(guān)系式為：
八：集成運(yùn)放工作在非線性工作區(qū)
當(dāng)集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí)的條件是：集成運(yùn)放在非線性工作區(qū)內(nèi)一般是開環(huán)運(yùn)用或加正反饋。它的輸入輸出關(guān)系是：
它的輸出電壓有兩種形態(tài)：（1）當(dāng)時(shí)， （2）當(dāng)時(shí)，
它的輸入電流仍為零（因?yàn)椋┘矗?
集成運(yùn)放工作在不同區(qū)域時(shí)，近似條件不同，我們?cè)诜治黾蛇\(yùn)放時(shí)，應(yīng)先判斷它工作在什麼區(qū)域，然后再用上述公式對(duì)集成運(yùn)放進(jìn)行分析、計(jì)算。
九：比例運(yùn)算電路
定義：將輸入信號(hào)按比例放大的電路，稱為比例運(yùn)算電路。
分類：反向比例電路、同相比例電路、差動(dòng)比例電路。（按輸入信號(hào)加入不同的輸入端分）
比例放大電路是集成運(yùn)算放大電路的三種主要放大形式
(1)反向比例電路
輸入信號(hào)加入反相輸入端,電路如圖(1)所示:
輸出特性：因?yàn)椋海?/p>
所以：
從上式我們可以看出：Uo與Ui是比例關(guān)系，改變比例系數(shù)，即可改變Uo的數(shù)值。負(fù)號(hào)表示輸出電壓與輸入電壓極性相反。
反向比例電路的特點(diǎn)：
(1)反向比例電路由于存在”虛地”,因此它的共模輸入電壓為零.即:它對(duì)集成運(yùn)放的共模抑制比要求低
(2)輸入電阻低:ri=R1.因此對(duì)輸入信號(hào)的負(fù)載能力有一定的要求.
(2)同相比例電路
輸入信號(hào)加入同相輸入端,電路如圖(2)所示:
輸出特性：因?yàn)椋海ㄌ摱痰皇翘摰兀唬?/p>
所以：
改變Rf/R1即可改變Uo的值，輸入、輸出電壓的極性相同
同相比例電路的特點(diǎn)：
(1)輸入電阻高；(2)由于(電路的共模輸入信號(hào)高)，因此集成運(yùn)放的共模抑制比要求高
(3)差動(dòng)比例電路
輸入信號(hào)分別加之反相輸入端和同相輸入端,電路圖如圖(3)所示:
它的輸出電壓為：
由此我們可以看出它實(shí)際完成的是：對(duì)輸入兩信號(hào)的差運(yùn)算。
十 ：和、差電路
(1)反相求和電路
它的電路圖如圖(1)所示:（輸入端的個(gè)數(shù)可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整）其中電阻R’為:
它的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為：
它可以模擬方程：。它的特點(diǎn)與反相比例電路相同。它可十分方便的某一電路的輸入電阻，來(lái)改變電路的比例關(guān)系，而不影響其它路的比例關(guān)系。
（2）同相求和電路
它的電路圖如圖（2）所示：（輸入端的個(gè)數(shù)可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整）
它的輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為：。它的調(diào)節(jié)不如反相求和電路，而且它的共模輸入信號(hào)大，因此它的應(yīng)用不很廣泛。
（3）和差電路
它的電路圖如圖(3)所示：
此電路的功能是對(duì)Ui1、Ui2進(jìn)行反相求和，對(duì)Ui3、Ui4進(jìn)行同相求和，然后進(jìn)行的疊加即得和差結(jié)果。
它的輸入輸出電壓的關(guān)系是：。
由于該電路用一只集成運(yùn)放，它的電阻計(jì)算和電路調(diào)整均不方便，因此我們常用二級(jí)集成運(yùn)放組成和差電路。它的電路圖如圖（4）所示
它的輸入輸出電壓的關(guān)系是：
它的后級(jí)對(duì)前級(jí)沒有影響（采用的是理想的集成運(yùn)放），它的計(jì)算十分方便。
十一：積分電路和微分電路
(1)積分電路
它可實(shí)現(xiàn)積分運(yùn)算及產(chǎn)生三角波形等。積分運(yùn)算是：輸出電壓與輸入電壓呈積分關(guān)系。它的電路圖如圖(1)所示：它是利用電容的充放電來(lái)實(shí)現(xiàn)積分運(yùn)算
它的輸入、輸出電壓的關(guān)系為：其中:表示電容兩端的初始電壓值.
如果電路輸入的電壓波形是方形，則產(chǎn)生三角波形輸出。
(2)微分電路
微分是積分的逆運(yùn)算，它的輸出電壓與輸入電壓呈微分關(guān)系。電路圖如圖（2）所示：
它的輸入、輸出電壓的關(guān)系為：
十二：對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算電路
(1)對(duì)數(shù)運(yùn)算電路
對(duì)數(shù)運(yùn)算電路就是是輸出電壓與輸入電壓呈對(duì)數(shù)函數(shù)。我們把反相比例電路中Rf用二極管或三級(jí)管代替級(jí)組成了對(duì)數(shù)運(yùn)算電路。電路圖如圖（3）所示：
它的輸入、輸出電壓的關(guān)系為：（也可以用三級(jí)管代替二極管）
(2)指數(shù)運(yùn)算電路
指數(shù)運(yùn)算電路是對(duì)數(shù)運(yùn)算的逆運(yùn)算,將指數(shù)運(yùn)算電路的二極管(三級(jí)管)與電阻R對(duì)換即可。電路圖如(4)所示
它的輸入、輸出電壓的關(guān)系為：
利用對(duì)數(shù)和指數(shù)運(yùn)算以及比例，和差運(yùn)算電路，可組成乘法或除法運(yùn)算電路和其它非線性運(yùn)算電路
十三：濾波電路的基礎(chǔ)知識(shí)
濾波電路的作用：允許規(guī)定范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)；而使規(guī)定范圍之外的信號(hào)不能通過(guò)。
濾波電路的分類：（按工作頻率的不同）
低通濾波器：允許低頻率的信號(hào)通過(guò)，將高頻信號(hào)衰減。
高通濾波器：允許高頻信號(hào)通過(guò)，將低頻信號(hào)衰減。
帶通濾波器：允許一定頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，將此頻帶外的信號(hào)衰減。
帶阻濾波器：阻止某一頻帶范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，而允許此頻帶以外的信號(hào)衰減。
我們?cè)陔娐贩治稣n程中已學(xué)習(xí)了，利用電阻、電容等無(wú)源器件構(gòu)成的濾波電路，但它有很大的缺陷如：電路增益小；驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力差等。為此我們要學(xué)習(xí)有源濾波電路。
十四：有源濾波電路
(1)低通濾波電路
它的電路圖如圖(1)所示:(我們以無(wú)源濾波網(wǎng)絡(luò)RC接至集成運(yùn)放的同相輸入端為例)
它的幅頻特性如圖(2)所示：
它的傳輸函數(shù)為：
其中：Aup為通帶電壓放大被數(shù)，；通帶截止角頻率
對(duì)于低有源濾波電路，我們可以通過(guò)改變電阻Rf和R1的阻值來(lái)調(diào)節(jié)通帶電壓的放大被數(shù)。
(2)高通濾波電路
它的電路圖如圖(3)所示:(我們以無(wú)源濾波網(wǎng)絡(luò)接至集成運(yùn)放的反相輸入端為例)
同樣我們可以得到它的幅頻特定如圖(4)所示:
它的傳輸函數(shù)為:
其中:(通帶電壓放大被數(shù))；(通帶截止角頻率)
(3)帶通濾波電路和帶阻濾波電路
將低通濾波電路和高通濾波電路進(jìn)行不同組合，即可的獲得帶通濾波電路和帶阻濾波電路，它們的電路圖分別為：如圖（5）所示帶通濾波電路；如圖（6）所示帶阻濾波電路：
十五：電壓比較器的基礎(chǔ)知識(shí)
電壓比較器的功能：比較兩個(gè)電壓的大小(用輸出電壓的高或低電平，表示兩個(gè)輸入電壓的大小關(guān)系)
電壓比較器的作用：它可用作模擬電路和數(shù)字電路的接口，還可以用作波形產(chǎn)生和變換電路等。
注：電壓比較器中的集成運(yùn)放通常工作在非線性區(qū)。及滿足如下關(guān)系：
U->U+ 時(shí) UO=UOL
U- 簡(jiǎn)單電壓比較器 我們把參考電壓和輸入信號(hào)分別接至集成運(yùn)放的同相和反相輸入端，就組成了簡(jiǎn)單的電壓比較器。如圖（1）、（2）所示： 下面我們對(duì)它們進(jìn)行分析一下（只對(duì)圖（1）所示的電路進(jìn)行分析） 它的傳輸特性如圖（3）所示： 它表明：輸入電壓從低逐漸升高經(jīng)過(guò)UR時(shí)，uo將從高電平變?yōu)榈碗娖健Ｏ喾矗?dāng)輸入電壓從高逐漸到低時(shí)，uo將從低電平變?yōu)楦唠娖健? 閾值電壓：我們將比較器的輸出電壓從一個(gè)電平跳變到另一個(gè)電平時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入電壓的值。它還被稱為門限電壓。簡(jiǎn)稱為：閾值。用符號(hào)UTH表示。 利用簡(jiǎn)單電壓比較器可將正弦波變?yōu)橥l率的方波或矩形波。 例：電路如（1）所示，輸入電壓為正弦波如圖（4）所示，試畫出輸出波形 解：輸出波形與UR有關(guān)，輸出波形如圖（5）所示 簡(jiǎn)單的電壓比較器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏多高，但是抗干能力差，因此我們就要對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后的電壓比較器有：滯回比較器和窗口比較器。在此對(duì)它們不作要求。 我們前面學(xué)習(xí)的比較器都是用集成運(yùn)放構(gòu)成的，它存在著一定的缺點(diǎn)。我們一般用集成電壓比較器來(lái)代替它。集成電壓比較器的固有特點(diǎn)是： 可直接驅(qū)動(dòng)TTL等數(shù)字集成電路器件； 它的響應(yīng)速度比同等價(jià)格集成運(yùn)放構(gòu)成比較器快； 為提高速度，集成電壓比較器內(nèi)部電路的輸入級(jí)工作電流較大。 中文名稱： 運(yùn)算放大器 英文名稱： operational amplifier 定義： 可以對(duì)電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，一般具有高增益、高輸入阻抗和低輸出阻抗的放大器。 所屬學(xué)科： 電力（一級(jí)學(xué)科）；通論（二級(jí)學(xué)科）本內(nèi)容由全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定公布 百科名片 運(yùn)算放大器（常簡(jiǎn)稱為“運(yùn)放”）是具有很高放大倍數(shù)的電路單元。在實(shí)際電路中，通常結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成某種功能模塊。由于早期應(yīng)用于模擬計(jì)算機(jī)中，用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算，故得名“運(yùn)算放大器”，此名稱一直延續(xù)至今。運(yùn)放是一個(gè)從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實(shí)現(xiàn)，也可以實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片當(dāng)中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，如今絕大部分的運(yùn)放是以單片的形式存在。運(yùn)放的種類繁多，廣泛應(yīng)用于幾乎所有的行業(yè)當(dāng)中。 運(yùn)算放大器最早被設(shè)計(jì)出來(lái)的目的是將電壓類比成數(shù)字，用來(lái)進(jìn)行加、減、乘、除的運(yùn)算，同時(shí)也成為實(shí)現(xiàn)模擬計(jì)算機(jī)（analog computer）的基本建構(gòu)方塊。然而，理想運(yùn)算放大器的在電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的用途卻遠(yuǎn)超過(guò)加減乘除的計(jì)算。今日的運(yùn)算放大器，無(wú)論是使用晶體管（transistor）或真空管（vacuum tube）、分立式（discrete）元件或集成電路（integrated circuits）元件，運(yùn)算放大器的效能都已經(jīng)逐漸接近理想運(yùn)算放大器的要求。早期的運(yùn)算放大器是使用真空管設(shè)計(jì)，現(xiàn)在則多半是集成電路式的元件。但是如果系統(tǒng)對(duì)于放大器的需求超出集成電路放大器的需求時(shí)，常常會(huì)利用分立式元件來(lái)實(shí)現(xiàn)這些特殊規(guī)格的運(yùn)算放大器。 原理 運(yùn)放如上圖有兩個(gè)輸入端a（反相輸入端）,b(同相輸入端)和一個(gè)輸出端o.也分別被稱為倒向輸入端非倒向輸入端和輸出端.當(dāng)電壓加U-加在a端和公共端(公共端是電壓為零的點(diǎn),它相當(dāng)于電路中的參考結(jié)點(diǎn).)之間,且其實(shí)際方向從a 端高于公共端時(shí),輸出電壓U實(shí)際方向則自公共端指向o端,即兩者的方向正好相反.當(dāng)輸入電壓U+加在b端和公共端之間,U與U+兩者的實(shí)際方向相對(duì)公共端恰好相同.為了區(qū)別起見,a端和b 端分別用”-“和”+”號(hào)標(biāo)出,但不要將它們誤認(rèn)為電壓參考方向的正負(fù)極性.電壓的正負(fù)極性應(yīng)另外標(biāo)出或用箭頭表示.反轉(zhuǎn)放大器和非反轉(zhuǎn)放大器如下圖： 一般可將運(yùn)放簡(jiǎn)單地視為：具有一個(gè)信號(hào)輸出端口（Out）和同相、反相兩個(gè)高阻抗輸入端的高增益直接耦合電壓放大單元，因此可采用運(yùn)放制作同相、反相及差分放大器。 運(yùn)放的供電方式分雙電源供電與單電源供電兩種。對(duì)于雙電源供電運(yùn)放，其輸出可在零電壓兩側(cè)變化，在差動(dòng)輸入電壓為零時(shí)輸出也可置零。采用單電源供電的運(yùn)放，輸出在電源與地之間的某一范圍變化。 運(yùn)放的輸入電位通常要求高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值。經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸入電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化，甚至稍微高于正電源或稍微低于負(fù)電源也被允許。這種運(yùn)放稱為軌到軌（rail-to-rail）輸入運(yùn)算放大器。 運(yùn)算放大器的輸出信號(hào)與兩個(gè)輸入端的信號(hào)電壓差成正比，在音頻段有：輸出電壓=A0（E1-E2），其中，A0 是運(yùn)放的低頻開環(huán)增益（如 100dB，即 100000倍），E1 是同相端的輸入信號(hào)電壓，E2 是反相端的輸入信號(hào)電壓。什么叫運(yùn)算放大器