运放的应用实例和设计指
南
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1.1 运放的典型设计和应用 1.1.1 运放的典型应用
运放的基本分析方法：虚断，虚短。对于不熟悉的运放应用电路，就使用该基本分析方法。
运放是用途广泛的器件，接入适当的反馈网络，可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。
1) 运放在有源滤波中的应用
图 有源滤波
上图是典型的有源滤波电路（赛伦-凯 电路，是巴特沃兹电路的一种）。有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减，而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。
该电路的设计要点是：在满足合适的截止频率的条件下，尽可能将R233和R230的阻值选一致，C50和C201的容量大小选取一致（两级RC电路的电阻、电容值相等时，叫赛伦凯电路），这样就可以在满足滤波性能的情况下，将器件的种类归一化。
其中电阻R280是防止输入悬空，会导致运放输出异常。
滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为
巴特沃兹，单调下降，曲线平坦最平滑；
切比雪夫 ，迅速衰减，但通带中有纹波；
贝塞尔（椭圆），相移与频率成正比，群延时基本是恒定。
2) 运放在电压比较器中的应用
图 电压比较
上图是典型信号转换电路，将输入的交流信号，通过比较器LM393，将其转化为同频率的方波信号（存在反相，让软件处理一下就可以），该电路在交流信号测频中广泛使用。
该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。
将输出进行（1+R292/R273）倍的放大，放大倍数越高，方波的上升边缘越陡峭。
该电路中还有一个关键器件的阻值要注意，那就是R275，R275决定了方波的上升速度。
3) 恒流源电路的设计
如图所示，恒流原理分析过程如下：
U5B（上图中下边的运放）为电压跟随器，故V1 ? V4;
由运算放大器的虚短原理，对于运放U4A（上图中上边的运放）有： V3 ? V5；
而
V5 ? ?Vref-V4??R20R20?R21?V4；
V3 ? ?V2-0??R19R18?R19?0;
有以上等式组合运算得：V2 ?V1 ? Vref
当参考电压Vref固定为时，电阻R30为k?,电流恒定输出。
运放的应用实例和设计指南
