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运算放大器的作用(运算放大器的几个妙用!)

运算放大器的作用

原创 | 卧龙会 馒头

运放还有这些妙用,你知道几个?

运放,就是运算放大器的简称。听名字就知道这是一个对数字信号进行放大的器件,比如我们平时熟悉的AD系列,就是最常见的运放了。我们一般熟悉的运放种类有双极型运放、CMOS型运放还有BiFET型运放等。

但是运放却是个神奇的器件,他不仅种类繁多,就连功能也是各异,搭配不一样的外围电路又可以体现出各种不同的功能型电路使用,下面我们就来简单介绍下神奇运放的各种变身吧!原创微信公众号:卧龙会IT技术

一,比较器

运放肯定是放大使用最基础了,而且放大电路也简单,这里就不介绍了,我们贴个运放的放大电路图吧(如图1)。接着就是运放的第一个变形——比较器(如图2)。

其实运放做比较器也是很常见的使用.。因为运放有两路输入,一个同向输入端,一个反向输入端。刚好是比较器的原型,但是区别是运放做比较器使用,是把运放用在开环增益之下的。

图1

图2

这个时候运放理论上是无限增益的,输入端轻微的压差就会在输出端出现高低电平,所以,做比较器使用时两个输入端信号幅度一定不能太接近,这样比较输出就可能出现忽高忽低的情况,而且做比较器是最好选用轨到轨类型的运放。

二,减法器

减法器,运放还可以做减法器使用的(如图3)。减法器,顾名思义就是输出结果是两个输入端之差,这就是做减法了。从结构上看就是同向输入和反向输入相结合的放大电路,而且输入信号是由反向输入和同向输入的结果是不一样的。

当负输入时,输出结果等于反馈电阻除以负输入电阻,并且相位也和输入相反再乘以输入信号幅度,就是输出的幅度了。

当正输入信号时,如果电阻值都相等,那输出幅度就是正输入幅度减去负输入幅度值了,这也是我们最常用的减法器模型了。请加V信:shineware666

图3

三,跟随器

再一个就是跟随器,也叫电压跟随器(如图4)。其实也是一个负反馈模型,只是没有了反馈电阻,那输出幅度就等于输入幅度了,也即是放大倍数≈1,而且极性也一致。

主要使用是有时候我们在比较器或者检测电路之后输出幅度可能是5V或者更高,但是这些比较或者检测的电压需要送进单片机的。这个时候这个电压显然是不能直接给单片机,因为单片机是3.3V驱动的。

如果我们给了大于3.3V的电压就有可能烧坏单片机,这个时候就需要我们加入一个电压跟随器,而且这个跟随器必须是3.3V供电,那输出端就被限制在3.3V了。

这个时候在把信号送进单片机有没有烧坏器件的风险了。当然还有更简单的方法,就是用分压之后输入也行,但是这仅适用于比较输出这种情况,因为只要高低电平就行,不需要线性变化区间。

图4

以上就是我们今天介绍的运放衍生电路,电路都是简单介绍了模型和大致的使用方法,因为每种使用要详细介绍可能就需要大幅篇章了,这个大家也可以直接网上查阅。

当然,运放的使用也不局限于上面的介绍,比如还有积分电路,加法电路等等,还有二阶滤波电路啊,这个在运放的手册里面其实都有说到的。大家可以直接尝试搭建各种电路看看实际效果哦!

原创:卧龙会 馒头

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