运算放大器（运放）运算方面的整理

部分参考
部分参考
部分参考

1.反向比例电路

特点：
反相端为虚地，所以共模输入可视为 0，对运放共模抑制比要求低
输出电阻小，带负载能力强
要求放大倍数较大时，反馈电阻阻值高，稳定性差。
如果要求放大倍数 100，R1=100K，Rf=10M

2.T型反馈网络

对于放大电路来说，温度漂移所引起的误差是其静态误差的主要来源。减少温度漂移误差的主要方法，除了选择失调漂移较小的运放以外，选用稳定性高的电阻也非常重要。但是阻值在 1MΩ 以上的电阻，稳定性都较差。出于减少温度漂移引起的静态误差的考虑，希望放大电路中选用阻值较小的电阻来实现较高的增益。

3.同相比例电路

优点：

输入阻抗和运放的输入阻抗相等，接近无穷大

同相、反相放大器对比：

同相	反相
输入阻抗和运放的输入阻抗相等，接近无穷大，输入电阻取值大小不影响输入阻抗	输入阻抗等于信号到输入端的串联电阻的阻值
输入信号范围受运放的共模输入电压范围的限制	不存在共模输入电压范围的限制。如果要求输入阻抗不高，对相位无要求，首选反相放大，因为反相放大只存在差模信号，抗干扰能力强，可以得到更大的输入信号范围

4.电压跟随器

VO的驱动能力比输入能力强，我用的芯片达到30ma，输入2ma；

R25的作用是消反射的，运放的5、6角理论上是电压相同的，且输入阻抗是无穷大！那么输入信号的电流主要是通过R28流入地，也就是输入点的电压在WK-in点形成，理论上不会有电流流入R25，如果没有R25那么信号就会100%反射到WK-in上，如果信号源的内阻非常的大，也就是带载的能力很差，反射的信号就会在R28的输入点附近形成很强的发射震荡也就是“回音”这样的噪声经过放大就会使输出信号质量很差，R25和C12的接入可以把在5pin的反射信号有效地吸收，高频的反射信号通过C12泄放到地（AGND）R25把反射的信号阻隔在5pin的输入端。
那么R25为什么是20K呢？这个可能是经验值，R25大了就会影响到5pin的信号强度毕竟运放不是理想的在说也同样会反射大量的信号，小了就像导线一样不能阻挡反射信号。通常会取到R28的2-3倍这个样子。R28、R25、R27的选取和运放的工作阻抗有关。D2、D3静电钳位，100ohm电阻不是阻抗匹配！通常的电路都有内阻，一般的数字电路的普遍内阻在100ohm左右，也就是VCC 5V的情况下，最大输出电流时50mA的样子，所以电路中常用100ohm的电阻来消反射。这样的电路中的输出功率最大也就是阻抗匹配！电流也最大。

电压跟随器的相关问题
什么样的电路中用到电压跟随器呢？滤波电路与放大电路之间需要吗？

电压跟随器的输入阻抗很大，输出阻抗很小，在电路中其阻抗变换的作用。简单理解就是增强信号的驱动能力。

滤波电路如果是有源滤波器，输出阻抗很小（运放输出阻抗小），与放大电路之间不需要加跟随器。

如果是无源滤波器，输出阻抗较大，如果后面放大器是同相放大器，其输入阻抗很大，也无需跟随器。

如果是无源滤波器，输出阻抗较大，如果后面放大器是反向放大器，其输入阻抗较小，需要加跟随器，否则，会影响放大器的精度。

5.差分放大电路

上图为典型的差分放大电路，也属于减法电路。

其输出公式为：UO=（R2+R4）×R3×U1/[(R1+R4)×R2]-R4×U2/R2。

实际应用的时候，一般取R1=R2,R3=R4，则输出电压为：UO=(U1-U2) ×R4/R1。
参考
电路一：

用运放做电流采样，再用单片机 AD 采集处理。

注：

1、Rp10、Rp11、Cp8、Cp9，是对输入做的 RC 滤波，后面的 Rp15 和 Cp11 是对输出做的 RC 滤波。

2、Rp16 是为了防止运放输出不够低的现象，电阻的阻值不宜过大过小，根据运放的阻抗选择。

3、Dp6 是为了防止输出端电压过高，烧坏 CPU 的 IO 口。

4、Rp12=Rp13，Rp14=R10。Vout=Rp14/Rp12*(Vin±Vin-)。

注：

差分放大电路不再说了，这个电路是为了避免运放到了输出低端非线性的问题。

Vout=Rc9/Rc8*(Vin±Vin-)+基准电压值。具体的计算过于复杂，不再说明。

6.反向求和电路

反相求和电路设计

7.同向求和电路

8.单运放和差电路

9.双运放和差电路

10.积分电路

积分电路的用途：
将方波变为三角波（Vi：方波，频率 500Hz，幅度 1V）
将三角波变为正弦波（Vi：三角波，频率 500Hz，幅度 1V）
积分电路的其它用途：
去除高频干扰
将方波变为三角波
移相
在模数转换中将电压量变为时间量

11.微分电路

把三角波变为方波

12.对数电路

这个有改进电路：比如

13.指数电路（基本）

14.乘法电路（买乘法器集成芯片就好）

15.除法电路

16.开方运算电路