运算放大器是什么

作者&投稿:房生 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
multisim运算放大器在哪~

第一步:打开multisim。

第二步:在菜单栏上点击“工具”选项。

第三步:在弹出的副菜单中选择“电路向导”里的"运算放大器向导"选项。

第四步:在弹出的调整框里设置你所需要的参数,然后点击验证。

第五步:验证完毕后,点击搭建电路。

第六步:完成搭建后放置到图上即可,(如图所示)这就完成了运算放大器的运用。

  运算放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。[1] 由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多,广泛应用于电子行业当中。
  运放如图有两个输入端a(反相输入端),b(同相输入端)和一个输出端o。也分别被称为倒向输入端非倒向输入端和输出端。当电压U-加在a端和公共端(公共端是电压为零的点,它相当于电路中的参考结点。)之间,且其实际方向从a 端高于公共端时,输出电压U实际方向则自公共端指向o端,即两者的方向正好相反。当输入电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同。为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性。电压的正负极性应另外标出或用箭头表示。反转放大器和非反转放大器如下图:

  

运算放大器(常简称为“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”,此名称一直延续至今。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。运放的种类繁多,广泛应用于几乎所有的行业当中。
历史
第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成,这个放大器可以执行加与减的工作。 运算放大器最早被设计出来的目的是将电压类比成数字,用来进行加、减、乘、除的运算,同时也成为实现模拟计算机(analog computer)的基本建构方块。然而,理想运算放大器的在电路系统设计上的用途却远超过加减乘除的计算。今日的运算放大器,无论是使用晶体管(transistor)或真空管(vacuum tube)、分立式(discrete)元件或集成电路(integrated circuits)元件,运算放大器的效能都已经逐渐接近理想运算放大器的要求。早期的运算放大器是使用真空管设计,现在则多半是集成电路式的元件。但是如果系统对于放大器的需求超出集成电路放大器的需求时,常常会利用分立式元件来实现这些特殊规格的运算放大器。[1] 1960年代晚期,仙童半导体(Fairchild Semiconductor)推出了第一个被广泛使用的集成电路运算放大器,型号为μA709,设计者则是鲍伯·韦勒(Bob Widlar)。但是709很快地被随后而来的新产品μA741取代,741有着更好的性能,更为稳定,也更容易使用。741运算放大器成了微电子工业发展历史上一个独一无二的象征,历经了数十年的演进仍然没有被取代,很多集成电路的制造商至今仍然在生产741。直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。
编辑本段原理
运放如上图有两个输入端a(反相输入端),b(同相输入端)和一个输出端o.也分别被称为倒向输入端非倒向输入端和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压为零的点,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际方向从a 端高于公共端时,输出电压U实际方向则自公共端指向o端,即两者的方向正好相反.当输入电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或用箭头表示.反转放大器和非反转放大器如下图: 运算放大器
运算放大器
一般可将运放简单地视为:具有一个信号输出端口(Out)和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元,因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。 运放的供电方式分双电源供电与单电源供电两种。对于双电源供电运放,其输出可在零电压两侧变化,在差动输入电压为零时输出也可置零。采用单电源供电的运放,输出在电源与地之间的某一范围变化。 运放的输入电位通常要求高于负电源某一数值,而低于正电源某一数值。经过特殊设计的运放可以允许输入电位在从负电源到正电源的整个区间变化,甚至稍微高于正电源或稍微低于负电源也被允许。这种运放称为轨到轨(rail-to-rail)输入运算放大器。 运算放大器的输出信号与两个输入端的信号电压差成正比,在音频段有:输出电压=A0(E1-E2),其中,A0 是运放的低频开环增益(如 100dB,即 100000 倍),E1 是同相端的输入信号电压,E2 是反相端的输入信号电压。
编辑本段类型
按照集成运算放大器的参数来分,集成运算放大器可分为如下几类。 运算放大器
1.通用型运算放大器 通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例μA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。 2.高阻型运算放大器 这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>1GΩ~1TΩ,IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。 3.低温漂型运算放大器 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。 4.高速型运算放大器 在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR一定要高,单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、μA715等,其SR=50~70V/us,BWG>20MHz。 5.低功耗型运算放大器 运算放大器
由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250μA。目前有的产品功耗已达μW级,例如ICL7600的供电电源为1.5V,功耗为10mW,可采用单节电池供电。 6.高压大功率型运算放大器 运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中,输出电压的最大值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅助电路。高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。例如D41集成运放的电源电压可达±150V,μA791集成运放的输出电流可达1A。 7.可编程控制运算放大器 在仪器仪表得使用过程中都会涉及到量程得问题.为了得到固定电压得输出,就必须改变运算放大器得放大倍数.例如:有一运算放大器得放大倍数为10倍,输入信号为1mv时,输出电压为10mv,当输入电压为0.1mv时,输出就只有1mv,为了得到10mv就必须改变放大倍数为100.程控运放就是为了解决这一问题而产生得.例如PGA103A,通过控制1,2脚的电平来改变放大的倍数.
编辑本段主要参数
1.共模输入电阻(RINCM) 该参数表示运算放大器工作在线性区时,输入共模电压范围与该范围内偏置电流的变化量之比。 2.直流共模抑制(CMRDC) 该参数用于衡量运算放大器对作用在两个输入端的相同直流信号的抑制能力。 运算放大器
3.交流共模抑制(CMRAC) CMRAC用于衡量运算放大器对作用在两个输入端的相同交流信号的抑制能力,是差模开环增益除以共模开环增益的函数。 4.增益带宽积(GBW) 增益带宽积AOL * ƒ是一个常量,定义在开环增益随频率变化的特性曲线中以-20dB/十倍频程滚降的区域。 5.输入偏置电流(IB) 该参数指运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流。 6.输入偏置电流温漂(TCIB) 该参数代表输入偏置电流在温度变化时产生的变化量。TCIB通常以pA/°C为单位表示。 7.输入失调电流(IOS) 该参数是指流入两个输入端的电流之差。 8.输入失调电流温漂(TCIOS) 该参数代表输入失调电流在温度变化时产生的变化量。TCIOS通常以pA/°C为单位表示。 9.差模输入电阻(RIN) 该参数表示输入电压的变化量与相应的输入电流变化量之比,电压的变化导致电流的变化。在一个输入端测量时,另一输入端接固定的共模电压。 10.输出阻抗(ZO) 该参数是指运算放大器工作在线性区时,输出端的内部等效小信号阻抗。 11.输出电压摆幅(VO) 该参数是指输出信号不发生箝位的条件下能够达到的最大电压摆幅的峰峰值,VO一般定义在特定的负载电阻和电源电压下。 12.功耗(Pd) 表示器件在给定电源电压下所消耗的静态功率,Pd通常定义在空载情况下。 13.电源抑制比(PSRR) 该参数用来衡量在电源电压变化时运算放大器保持其输出不变的能力,PSRR通常用电源电压变化时所导致的输入失调电压的变化量表示。 14.转换速率/压摆率(SR) 该参数是指输出电压的变化量与发生这个变化所需时间之比的最大值。SR通常以V/µs为单位表示,有时也分别表示成正向变化和负向变化。 运算放大器
15.电源电流(ICC、IDD) 该参数是在指定电源电压下器件消耗的静态电流,这些参数通常定义在空载情况下。 16.单位增益带宽(BW) 该参数指开环增益大于1时运算放大器的最大工作频率。 17.输入失调电压(VOS) 该参数表示使输出电压为零时需要在输入端作用的电压差。 18.输入失调电压温漂(TCVOS) 该参数指温度变化引起的输入失调电压的变化,通常以µV/°C为单位表示。 19.输入电容(CIN) CIN表示运算放大器工作在线性区时任何一个输入端的等效电容(另一输入端接地)。 20.输入电压范围(VIN) 该参数指运算放大器正常工作(可获得预期结果)时,所允许的输入电压的范围,VIN通常定义在指定的电源电压下。 21.输入电压噪声密度(eN) 对于运算放大器,输入电压噪声可以看作是连接到任意一个输入端的串联噪声电压源,eN通常以 nV / 根号Hz 为单位表示,定义在指定频率。 22.输入电流噪声密度(iN) 对于运算放大器,输入电流噪声可以看作是两个噪声电流源,连接到每个输入端和公共端,通常以 pA / 根号Hz 为单位表示,定义在指定频率。 运算放大器
理想运算放大器参数:差模放大倍数、差模输入电阻、共模抑制比、上限频率均无穷大;输入失调电压及其温漂、输入失调电流及其温漂,以及噪声均为零。
编辑本段应用
运算放大器是用途广泛的器件,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。
编辑本段分类
按照集成运算放大器的参数来分,集成运算放大器可分为如下几类。 1.通用型运算放大器 运算放大器
通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例μA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是应用最为广泛的集成运算放大器。2.高阻型运算放大器 这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>1GΩ~1TΩ,IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF355、LF347(四运放)及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。 3.低温漂型运算放大器 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。常用的高精度、低温漂运算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。 4.高速型运算放大器 在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR一定要高,单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、μA715等,其SR=50~70V/us,BWG>20MHz。 5.低功耗型运算放大器 由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250μA。有的产品功耗已达μW级,例如ICL7600的供电电源为1.5V,功耗为10mW,可采用单节电池供电。 6.高压大功率型运算放大器 运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中,输出电压的最大值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅助电路。高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。例如D41集成运放的电源电压可达±150V,μA791集成运放的输出电流可达1A。


什么是运算放大器?
运算放大器是一种电子设备,用于放大输入信号的幅度。它主要用于信号处理和放大电路中,以提高信号质量和增强系统性能。运算放大器具有高增益、低失真和高输入阻抗等特性,使其成为电子工程领域中不可或缺的元件。运算放大器的主要作用是将输入信号放大到所需的幅度。它通过将输入信号与放大倍数相乘,输出一...

运算放大器到底有什么用
运算放大器,简称运放,是具有很高放大倍数的电路单元。运算放大器是运用得非常广泛的一种线性集成电路。而且种类繁多,在运用方面不但可对微弱信号进行放大,还可做为反相、电压 跟随器,可对电信号做加减法运算,所以被称为运算放大器。不但其他地方应用广泛,在音响方面也使用得最多。例如前级放大、缓冲...

什么是运算放大器,和放大器有什么区别
运算放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”。运放是一个...

运算放大器是什么东西?工作原理是怎么样的?
运算放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,大部分的运放是以单芯...

什么叫运算放大器
中文名称:运算放大器 英文名称:operational amplifier 定义:可以对电信号进行运算,一般具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的放大器。 所属学科:电力(一级学科);通论(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 运算放大器(常简称为“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。...

运算放大电路的工作的原理是什么
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运算放大器的工作原理是什么?
运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种高增益、直流耦合的电子放大器,常用于各种电路和系统中。其工作原理可以简要概括如下:1. 差分放大:运算放大器的基本原理是差分放大器。它具有两个输入端口:非反相输入端(+)和反相输入端(-)。当输入信号加到非反相输入端时,放大器会放大...

什么是运算放大器?
运算放大器是用途广泛的器件,接入适当的反馈网络(互联网),能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。运放的供电方式一般采用双电源供电,其输出能在零电压两侧变化,在差动输入电压为零时输出也能置零。当然,在要时也能采用单电源供电方式 运算放大器的输出信号与2个输入端的...

运算放大器的作用及应用
运算放大器,简称运放,是一种高性能的电子放大器,具有极高的放大倍数、输入阻抗高和输出阻抗低等特点。它的主要作用是实现信号的放大、减小、加法、减法、微分、积分等运算功能。运算放大器广泛应用于各种电子设备和系统中,如模拟计算机、信号处理、控制系统等。在信号处理方面,运算放大器可以用于信号的...

运算放大器原理是什么
运算放大器(OperationalAmplifier,简称op-amp)是一种常见的电子元器件,用于放大电信号。它是由一对极低电阻的输入端和一个高电流输出端所组成,并且常常被用于模拟电路中。运算放大器的工作原理是,当输入端接收到电信号时,它会放大这个信号并将其输出到输出端。这个放大倍数可以通过改变电路中元件的...

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邬翰多维: 运算放大器,简称运放,是模拟电路中最常用到的电路功能模块, 从名字可以看出,运算放大器也属于放大器,它的基本原理依然是对输入信号进行放大. 运放最重要的一点就是加入了反馈电路.没有加入反馈网络的运放,处于开环工作状态,其信号放大增益难以精确控制,通常只作为比较器来使用.而加入了反馈网络的运算放大器,通过反馈网络的设置,能够比较容易的获得精确的放大增益,还能够对信号完成加减乘除,指数,对数,积分,微分等数学运算,能够帮助系统完成负反馈控制,如恒流控制,恒压控制等等.

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邬翰多维: 人们用的最熟悉和用得最多的音频处理电路就是普通的运算放大器.一般可将运放简单地视为:具有一个信号输出端口(Out)和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元,因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器 运算...

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邬翰多维: 中文名称:运算放大器 英文名称:operational amplifier 定义:可以对电信号进行运算,一般具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的放大器. 所属学科:电力(一级学科);通论(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 ...

邗江区19189429595: 运算放大器是个什么东西 -
邬翰多维: 是专门放大电压信号的集成电路,运放的型号繁多,参数各不相同,但是在线性应用且理想的情况下,可以看成是压控电压源.

邗江区19189429595: 岩土工程的运算放大器是什么呢?岩土工程的运算放大器是什么呢?
邬翰多维: 运算放大器是一种集成的多级放大器,有两个输入端(同相输入端和反相输入端,分别用+、-表示),一个输出端.

邗江区19189429595: 运放是什么 -
邬翰多维: 运放就是运算放大器,一般理解就是可以对小号进行放大的器件,但也有其他的应用.

邗江区19189429595: 运算放大器是?
邬翰多维: 你好 运算放大器是具有高输入阻抗、低输出阻抗、宽频带特性和高增益的放大器. 希望能帮助到你

邗江区19189429595: 什么是集成运算放大器?它有哪些功能和特点? -
邬翰多维: 集成运算放大器(Integrated Operational Amplifier)简称集成运放,是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路.它的增益高(可达60~180dB),输入电阻大(几十千欧至百万兆欧),输出电阻低(几十欧),共模抑制比高(60~170...

邗江区19189429595: 什么是视频运算放大器 -
邬翰多维: 把视频信号放大,推送视频信息保证视频质量良好.比如:监控,可视门铃对讲,所布的线路比较长会导致视频信号衰弱,播放出来的图像效果差.那么在一定的距离后加一个放大器把原视频信号保持原质量继续推送.

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