自己总结的关于运算放大器的那点事，老手忽略此贴，想入门就进来看看

正直电子

声明一下，下面这些文字都是我在学习过程中总结出来的，是我按照我的笔记本一个字一个字打出来的，所以看帖就看帖，嫌内容太入门太低级可以别看，版主如果嫌我的帖子太垃圾直接删帖，我理解！总之大过年的别打嘴仗，多谢合作！也希望大家多提意见，多多交流。

假设一个放大倍数为十倍运算放大电路，用±10伏的直流电进行供电，理论上在输出端可以得到-10伏到10伏轨到轨电压，但是实际上运算放大器内部电路也需要一定的偏置电压，所以实际上并不会这样。
topic 1:削顶失真
这种现象是由于输入信号过强或者供电电压不够高造成的，举个栗子，一个-2伏到2伏的轨到轨交流信号送入运算放大电路输入端，这时我们应该可以得到一个-20伏到20伏的轨到轨输出信号，那么问题来了，由于电源电压限制，我们撑死了只可以得到-10伏到10伏的轨到轨输出信号，剩下更高或更低的信号就像被刀子削下去一样，这就是削顶失真！解决方法有两种，一是提高电源电压，二是减小输入信号幅度。
topic 2 运算放大器单电源工作
如果把运算放大器负电源端直接接地，如果是同相放大电路，对于负半周，放大电路是“无动于衷”的；如果是反相放大电路，和刚才的情况截然相反，对于正半周，放大电路是“无动于衷”的。因为，最低电压就是0伏了呀~没有负电压了，所以输出端得到的放大后的信号只有正半周，没有负半周！那么这种电路还能用吗？别急！好在有解决方法，我们可以给运算放大器再提供一个基准电压，通常情况下，我们总是让这个电压等于电源电压的一半，也就是Vcc/2。这样，我们就把输出信号抬高了，这样就可以和正负电源供电时一样地放大正半周的信号和负半周的信号了，此时得到的是0到Vcc的轨到轨输出电压。但是，经过放大输出的信号有直流成分，如果输入到功率放大器会造成灾难性后果，所以必须要加上电容进行隔离直流信号，这样单电源供电的运算放大器也可以和双电源供电时一样工作得非常棒！但是值得注意的是，在正电源电压相同时，理论上单电源供电时的输出波形振幅只有双电源供电时的输出波形振幅的一半，我们需要适当提高供电电压并提高运算放大电路的放大倍数！最后，放心大胆地试吧！

补充内容 (2018-2-25 08:56):
补充一下我的电路有一个反馈电阻取值不合理，低通电路前面那一级放大反馈电阻不应该是6.8k而是68k，要不然放大倍数太小

园丁

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维护和管理技术版块正常运行是版主的职责，极少数会员不用 ‘疑神疑鬼’ 般地怀疑版主的管理能力，更不要怀疑版主像居委会大妈一样唠唠叨叨，明白？在这里还是明明白白、坦坦荡荡地做人比较好。

直流电子管

Fireflying 发表于 2018-2-20 13:14
哪怕用运放做电压平移，也要求输入电压必须在运放允许的输入电压范围内，只要是采用单电源供电，注定了这运 ...

运放似乎不关心是单电源还是双电源，它的唯一要求就是双电源运放也要给输入端加上输入偏置，双电源运用相当于自带偏置，单电源运用就得人工偏置外加隔直而已。。即便是单电源运放不还得加隔直。至于386之类的运放带有中点自平衡电路所以支持单电源和不需要偏置。

正直电子

好不容易自己算是入门了，所以想把自己的见解总结出来让更多人看到，欢迎大家各种地复制，转发，让更多人看到！我希望让我后面的人学得更快

小徒弟下山

楼主还在用晶体管的思路理解运放?  运放的精华在于虚断虚短的理解上，还有就是运算，什为什么叫运算放大器?

bs170

运放放大倍数超高，不能直接输入呀

qhdszq

很赞同楼主的学习方式，把理解方式说出来对大家都有帮助。

正直电子

小徒弟下山 发表于 2018-2-19 20:32
楼主还在用晶体管的思路理解运放?  运放的精华在于虚断虚短的理解上，还有就是运算，什为什么叫运算放大器?

但是本版块既然叫晶体管与集成，自然就要用晶体管的思维分析了，否则搞不好又要移到生活聊天版块

正直电子

bs170 发表于 2018-2-19 21:29
运放放大倍数超高，不能直接输入呀

放大倍数可以自己确定的 我不太清楚您说的直接输入是指什么，请详细说说吧

正直电子

考虑到刚入门的朋友喜欢从功放电路入手，所以我刚才又设计了一张运算放大器单电源供电的实际应用电路

直流电子管

正直电子 发表于 2018-2-19 19:49
好不容易自己算是入门了，所以想把自己的见解总结出来让更多人看到，欢迎大家各种地复制，转发，让更多人看 ...

单电源可以直接使用功放模块，最近正在琢磨用运放做正弦波驱动源，TDA2822，半个部分加上文式桥，半个部分作阻抗匹配和推动，就是不知道2822那个偏置电阻能不能换，TDA7050虽然不需要外接元件可是输出能力十分有限。

Fireflying

正直电子 发表于 2018-2-19 22:56
考虑到刚入门的朋友喜欢从功放电路入手，所以我刚才又设计了一张运算放大器单电源供电的实际应用电路

在此之前，我没有特别关注过单电源运放的输入范围。
但是我觉得你这个电路好像有问题啊。前面那个4558运放，你把它的同相端置于1/2的Vcc，反相端接输入信号，咱不谈别的，就说4558在单电源供电的情况下输入电压范围是怎样的？你这个电路，反相输入端一样是不允许负电压的，我认为这电路是无法正常工作的。
你只考虑了输出，没有考虑输入。作为一个跟随器来说，只要它是单电源供电，无论输入信号怎样，它的输出电压最低只能到0V，当输入信号越过0点负向摆动的时候，输出始终在0V，依然是只有半周。

Fireflying

哪怕用运放做电压平移，也要求输入电压必须在运放允许的输入电压范围内，只要是采用单电源供电，注定了这运放无法处理低于0V的负输入电压，这个应该是铁律。除非你先用别的方式把输入电压做平移，移到运放的允许范围内，不过这样的话，你电路里面前面这运放也就没存在的必要了。

Fireflying

直流电子管 发表于 2018-2-20 13:52
运放似乎不关心是单电源还是双电源，它的唯一要求就是双电源运放也要给输入端加上输入偏置，双电源运用相 ...

与偏置无关，这其实是电源轨的问题，你给它单电源，那电源轨就是0V~Vcc，而你给它双电源，那么电源轨就是Vss~Vcc。
不管单电源还是双电源，输入电压范围都不允许超出电源轨的范围。换一句话说，当你给它单电源的时候，电源轨是0V~Vcc，那么输入电压范围也不能超出这个范围，所以这时候它无法处理低于0V的负输入电压。这是我说你那电路有误的关键论据。
你的这条回复压根没有说到点子上。
运放IC对于输入电压范围的这一个指标，最好的是所谓轨到轨，这种运放的输入电压范围能够达到电源轨，但是也不能超出电源轨。记得4558好像不属于轨到轨运放，退一万步讲，就算你选用了轨到轨的运放，它的输入电压范围最多能达到电源轨，但仍然无法超出电源轨，所以如果输入信号电压存在负值你这个电路应该是无法正常工作的。

Fireflying

直流电子管 发表于 2018-2-20 13:52
运放似乎不关心是单电源还是双电源，它的唯一要求就是双电源运放也要给输入端加上输入偏置，双电源运用相 ...

这贴你也可以参考一下，尤其是第11楼和第12楼：
http://www.crystalradio.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=1612942&extra=page%3D13
从另一个侧面证实了单电源供电的运算放大器无法接受负输入电压这一点。

正直电子

Fireflying 发表于 2018-2-20 12:56
在此之前，我没有特别关注过单电源运放的输入范围。
但是我觉得你这个电路好像有问题啊。前面那个4558 ...

并不是这样吧？同相输入端输入直流，反相输入端输入音频信号，在输出端是可以得到加上直流偏置的音频信号的，就相当于把输入的信号放大并抬高了，这样的电路工作是没问题的，如果这种电路不能工作，淘宝上就不会出现那些单电源前级了。