《一周搞定模电》—集成运算放大器

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前言

集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大器，是发展最早，应用最广泛的一种模拟集成电路。
特点：高增益、高可靠性、低成本、小尺寸
我之前有博客讲解了运算放大器原理、同相比例放大电路和反向比例放大电路，以及基于运放构成的加减乘除放大电路，所以本次不做讲解，介绍几个未讲解的电路。

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一、单极性与双极性转换电路

1.双极性到单极性的转换电路

2.单极性到双极性的转换电路

二、仪表放大电路

三、三角波产生电路

第一个运放是正反馈，所以该运放工作在非线性区；后续电路的运放构成积分运算放大电路。

第一个运放输出是一个矩形波，如下图所示：

进而第二个运放输出为三角波，如下图所示：

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四、有源滤波器

有源低通滤波器仿真图如下所示：

测量R1和C1组成的无源一阶低通滤波器的幅频特性曲线如下所示：

测量R1、C1、R2和C2组成的无源二阶低通滤波器的幅频特性曲线如下所示：

加入运放后的有源二阶低通滤波器幅频特性曲线如下所示：

根据以上仿真图可知道，增加滤波器的阶级可以让过渡带变窄，随着阶数的增加逐渐向矩形逼近。
增加运放可以使得RC无源滤波器具有良好的频率选择性，并利用运放解决电阻带来的能量消耗问题。

五、采样保持电路

采样保持电路，多用于AD转换电路之前，可采集某一瞬间的输入信号。

采样保持电路仿真图：

六、文氏桥震荡电路

仿真电路图如下：
输出信号为：

输出信号比较小时，二极管不导通，则反馈端电阻为670K，放大倍数为7.7，大于3；
输出信号变大，二极管开始到导通，反馈电阻不再是670K，而是逐渐变为200K，从而达到稳定。
所以R3控制起振速度；R4控制起振幅值，最大不可超过200；
R3越大，起振速度越快；

七、电压比较器

理想运放没有负反馈回路，就工作在非线性区域，可以作为电压比较器。
仿真图如下所示：