运算放大器经典电路

运算放大器11种经典电路的讲解，在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题） 运算放大器，简称运放，是电子工程领域中不可或缺的元件，广泛应用于各种模拟电路设计。运放的经典电路包括多种类型，如同向放大器、反向放大器、加法器、减法器等，它们在不同的应用场景下发挥着重要作用。然而，理解和分析运放电路的关键在于掌握两个核心概念：“虚短”和“虚断”。 “虚短”是基于运放的巨大电压放大倍数（通常高于80dB），使得在运放工作在线性区时，其差模输入电压极小，导致两输入端几乎等电位，如同短路。尽管实际上并未短路，但在分析电路时可以假设两输入端等电位，这有助于简化计算。 “虚断”则是基于运放的极高输入电阻（通常超过1MΩ），使得输入端的电流接近于零，近乎开路状态。这意味着在分析电路时，可以忽略输入端的电流流动，这对于理解电流分布至关重要。 在实际分析电路时，不必过于关注具体电路的分类或输入输出关系的公式，而是要抓住虚短和虚断这两个基本原理。例如，对于反向放大器，可以通过虚短原则得知反向端的电压等于同向端（假设为0V），再结合虚断，可以推导出输入和输出之间的关系，即输出电压与输入电压成反比，具体公式为Vout = (-R2/R1) * Vi。 同向放大器的分析类似，通过虚短原则，输入电压会出现在反向端，再利用虚断，可以推导出输入和输出之间的线性关系，公式为Vout = Vi * (R1 + R2) / R2。 对于加法器电路，如图三所示，虚短原则使运放的两输入端电压相等，而虚断则确保没有电流流经输入端。根据基尔霍夫电流定律，流经各个电阻的电流总和为零，进而推导出输出电压等于各输入电压的代数和，条件是各电阻值相等。 至于图四所示电路，同样利用虚短和虚断，可以得出输出电压是输入电压的平均值，即Vout = (V1 + V2) / 2，这也是一种加法器的形式。 理解并熟练运用虚短和虚断原理，能够帮助我们快速准确地分析运算放大器的各种经典电路，而不受电路的具体形式或输入输出关系公式的限制。无论是电路设计还是故障排查，这两个概念都是工程师的有力工具。通过深入理解和实践，我们可以驾驭这些看似复杂的电路，从而在模拟电路的世界中游刃有余。