运放电路你学透了吗？

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gaosmile 发布时间：2020-3-3 22:28

技术帖
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由运算放大器组成的电路，简称为运放电路。这些电路可以说是五花八门，是我们学习模拟电子技术的一个重要内容，更是一个电子工程师必须掌握的电路之一。运放电路有多种类型，是不是我们把它们牢牢记住就行了呢？？显然不是啦！作为知识的搬运工，我很不建议大家这样做啦！毕竟电路是会变的，换个套路考你就懵逼了，所以学习运放还是应该理解它，消化它。

其实，运放也没想象的那么难啦！今天，教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。只要我们熟练掌握“虚短”和“虚断”这两招，就能在将“运放”这个对手打败啦！

虚短和虚断“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。（输入差模电压不大于1mv）

“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。（差模输入电阻无穷大）

运放电路类型下面给大家详细讲解几种经典的运放电路，让大家能对运放电路有一个深入的理解。

01反向运算电路

分析：Vi输入信号，R2反馈电阻，Vout输出信号
由虚短，得V-=V+=0;
因此，流经R1电流Ir1=(Vi-V-)/R1=Vi/R1
由虚断，得Ir1=I2;I2=-Vout/R2；
所以Vout=-Vi*R2/R1
这就是传说中的反向放大器分析过程啦！是不是很简单啊？哈哈

02同向运算电路

分析：Vi输入信号，R1反馈电阻，Vout输出信号
由虚短，得Vi=V-;
再根据虚断，可知R1,R2可近似看成串联，则流经R1,R2的电流相等，即Ir1=Ir2；
(Vout-V-)/R1=V-/R2即(Vout-Vi)/R1=Vi/R2；故Vout=ViR1/R2-Vi=Vi(R1/R2-1);

认真看看，这个电路是不是跟之前分析得反向放大电路只差一个符号呢？？没错，这就是同向放大器，是不是很惊喜，很简单呢？哈哈哈！！

03加法运算电路

先分析图三，V1,V2输入信号，R3反馈电阻，Vout输出电压
由虚短，得V-=V+=0;

由虚断，可知流经R1,R2和R3电流分别为Ir1=V1/R1;Ir2=V2/R2;Ir3=-Vout/R3；

再根据基尔霍夫电流定律，可知流经R3得电流等于Ir1+Ir2
所以，Ir3=Ir1+Ir2即-Vout/R3=V1/R1+V2/R2，若取R1,R2,R3值相同，则-Vout=V1+V2;

再分析图四，V1,V2输入信号，R3反馈电阻，Vout输出电压
由虚断，我们可以知道R3,R4串联，流过电流相等，即Ir3=Ir4=Vout/R3+R4;
所以，V-=Ir4R4=VoutR4/R3+R4;

由虚短可知，V-=V+;即V+=VoutR4/R3+R4;
再根据虚断，我们同样可以知道R1,R2串联，流过电流相等，即Ir1=Ir2
所以，(V1-VoutR4/R3+R4)/R1=-(V2-Vout*R4/R3+R4)/R2;
如果R1=R2,R3=R4,则V1+V2=Vout；

顾名思义这两个电路就是电压加法器，简称加法运算电路。

04减法运算电路

分析：Vi1，Vi2输入信号，Rf反馈电阻，Vo输出信号
由虚断可知，R3和R2，R1和Rf可近似看成串联，则流经其电阻电流Ir2=Ir3;Ir1=If;即{(Vi2-V+)/R2=V+/R3; (Vi1-V-)/R1=(V- -Vo)/Rf} ;----------a
由虚短得，V-=V+;----------b

很明显就是解初中学到二元一次方程组，要是这都不会，我劝你还是尽早放弃啦啊啊！！！

假设以上电阻阻值相等，则联立ab两式，解得Vo=Vi2-Vi1；