原理图中的运算放大器

可以把很弱的数据信号扩大的电源电路称为运算放大器或放大仪。比如助听里的核心部件便是一个放大仪。

　运算放大器的用处和构成

　　放大仪有沟通交流放大仪和直流放大器。沟通交流放大仪又可按頻率分成低頻、中源和高频率；接輸出数据信号高低分为工作电压变大、功率放大电路等。除此之外也有用集成化运放电路和独特晶体三极管作元器件的放大仪。它是电子线路中最纷繁复杂的电源电路。但新手常常碰到的也仅仅少数几种比较常见的运算放大器。

　　读放大电路图时也或是依照“逐级分解、把握住重要、细腻剖析、全方位综合性”的标准和过程开展。最先把全部运算放大器按键入、輸出逐步分离，随后逐步把握住重要开展剖析弄懂基本原理。运算放大器有它自身的特性：一是有静止和信息二种运行状态，因此有时候通常要绘制它的直流电通道和沟通交流通道才可以开展剖析；二是电源电路通常加有负的反馈，这类意见反馈有时候在区级内，有时候是以后续意见反馈到前面，因此 在剖析这一级时也要能“举棋不定”。在弄懂每一级的工作原理以后就可以把全部电源电路勾结起來开展全方位综合性。

下边大家详细介绍几个多见的运算放大器。

　低頻工作电压放大仪

　　低頻工作电压放大仪就是指输出功率在 20 赫～ 20 Hz中间、輸出规定有一定工作电压值而不规定较强的电流量的放大仪。

　（ 1 ）共发射极运算放大器

　　图 1 （ a ）是共发射极运算放大器。 C1 是键入电容器， C2 是輸出电容器，三极管 VT 便是起扩大功效的元器件， RB 是基极参考点电阻器 ,RC 是集电结负载电阻。 1 、 3 端是键入， 2 、 3 端是輸出。 3 端是公共点，一般是接地线的，也称“地”端。静态数据时的直流电通道见图 1 （ b ），动态性时沟通交流通道见图 1 （ c ）。电源电路的特征是工作电压变大倍率从十几到一百多，输出电压的位置和键入工作电压是相对的，特性不太平稳，可用以一般场所。

　（ 2 ）分压式参考点共发射极运算放大器

　　图 2 比图 1 常用 3 个元器件。基极工作电压是由 RB1 和 RB2 分压电路获得的，因此称之为分压电路参考点。发射极中提升电阻器 RE 和电容器 CE ， CE 称沟通交流滤波电容，对沟通交流是断路的； RE 则有直流电负的反馈功效。说白了意见反馈就是指把导出的变动根据某些方法送至键入端，做为键入的一部分。假如送到一部分和原先的导入一部分是求差的，便是负的反馈。图上基极真真正正的键入工作电压是 RB2 上工作电压和 RE 上工作电压的误差，因此是负的反馈。因为采用了上边2个对策，使控制电路工作中可靠性能提升，是使用最广泛的运算放大器。

　（ 3 ）射极輸出器

　　图 3 （ a ）是一个射极輸出器。它的输出电压是以射极輸出的。图 3 （ b ）是它的沟通交流通道图，能够见到它是共集电结运算放大器。

　　这一图上，晶体三极管真真正正的填写是 V i 和 V o 的误差，因此这是一个沟通交流负的反馈很深的电源电路。因为很深的负的反馈，这一电源电路的特征是：工作电压变大倍率低于 1 而贴近 1 ，输出电压和键入工作电压同相，输入电阻高输出阻抗低，失帧小，频段宽，工作中平稳。它常常被作为放大仪的键入级、輸出级或作匹配电阻的用处。

　（ 4 ）低频放大器的藕合

　　一个放大仪一般有好几级，级与级中间的沟通就称之为藕合。放大仪的级间藕合形式有三种： ①RC 藕合，见图 4 （ a ）。优势是简易、低成本。但特性并不是最好。 ② 变电器藕合，见图 4 （ b ）。优势是匹配电阻好、功率和高效率，但变电器制做较为不便。 ③ 立即藕合，见图 4 （ c ）。优势是频段宽，可作直流放大器应用，但前后左右级工作中有制约，可靠性差，制作较不便。

功率放大电路

　　可以把键入数据信号扩大并向负荷给予非常大的输出功率的放大仪叫功率放大电路。比如录音机的末级放大仪便是功率放大电路。

　（ 1 ）甲类单管系统功率放大电路

　　图 5 是单管系统功率放大电路， C1 是键入电容器， T 是輸出变电器。它的集电结负载电阻 Ri′ 是将负载电阻 R L 根据变电器线圈匝数比换算回来的：

　　RC′= （ N1 N2 ） 2 RL=N 2 RL

　　负载电阻是低特性阻抗的音箱，用变电器能够起特性阻抗转换功效，使负荷获得很大的输出功率。

　　这一电源电路无论是否有键入数据信号，晶体三极管自始至终处在通断情况，静态数据电流量非常大，困此集电结耗损很大，高效率不高，大概仅有 35 ％。这类运行状态被称作甲类运行状态。这类电源电路一般用在输出功率不很大的场所，它的填写方法还可以是变电器藕合还可以是 RC 藕合。

　（ 2 ）甲乙级推挽电路功率放大电路

　　图 6 是较常用的甲乙级推挽电路功率放大电路电源电路。它由2个特点一致的晶体三极管构成对称性电源电路，在沒有键入讯号时，每一个管道都处在截至情况，静态数据电流量基本上是零，仅有在有数据信号键入时管道才通断，这类情况称之为甲乙级运行状态。当输进数据信号是正弦波形时，正自感电动势时 VT1 通断 VT2 截至，负自感电动势时 VT2 通断 VT1 截至。2个管道更替产生的交流电在輸出变电器中生成，使负荷上获得正宗的正弦波形。这类两管更替工作中的方式称为推挽电路。

　　甲乙级推挽电路放大仪的功率很大，失帧也小，高效率也较高，一般可以达到 60 ％。

　（ 3 ） OTL 功率放大电路

　　现阶段普遍使用的无变电器甲乙级推挽电路放大仪，通称 OTL 电源电路，是一种特性非常好的功率放大电路。为了更好地

　　便于表明，先详细介绍一个有键入变电器沒有輸出电力变压器的 OTL 电源电路，如图所示 7 。

　　这一电源电路应用2个特点一致的晶体三极管，2组参考点电阻器和发射极电阻器的电阻也同样。在静态数据时， VT1 、 VT2 穿过的电流量不大，电容器 C 上充有对地为 1 2 E c 的交流电压。在有键入讯号时，正自感电动势时 VT1 通断， VT2 截至，集电结电流量 i c1 方位如下图所示，负荷 RL 上获得变大了的正自感电动势輸出数据信号。负自感电动势时 VT1 截至， VT2 通断，集电结电流量 i c2 的方位如下图所示， RL 上获得变大了的负自感电动势輸出数据信号。这一电源电路的核心元器件是电力电容器 C ，它里面的电流就等同于 VT2 的供电系统工作电压。

　　以这一电源电路为基本，也有用三极管倒相的无需键入变电器的真真正正 OTL 电源电路，用 PNP 管和 NPN 管构成的相辅相成对称式 OTL 电源电路，及其全新的中继推挽电路功率放大电路，通称 BTL 电源电路这些。

直流放大器

　　可以变大直流电数据信号或转变很迟缓的讯号的电源电路称之为直流电运算放大器或直流放大器。精确测量和操控层面常见到这类放大仪。

　（ 1 ）多管直耦放大仪

　　直流放大器不能用 RC 藕合或变电器藕合，只有用立即藕合方法。图 8 是一个二级直耦放大仪。直耦方法会产生前后左右级工作中点的互相制约，电源电路中在 VT2 的发射极加电阻器 R E 以提升后续发射极电位差来处理前后左右级的制约。直流放大器的另一个更主要的情况是零点漂移。说白了零点漂移就是指放大仪在沒有键入讯号时，因为工作中点不稳定造成静态数据电位差迟缓地转变，这类转变被逐步变大，使輸出端造成虚报数据信号。放大仪等比级数越多，零点漂移越比较严重。因此 这类多管直耦放大仪只有用来需求不太高的场所。

　（ 2 ）差分放大器

　　处理零点漂移的法子是选用差分放大器，图 9 是使用比较广泛的射极藕合差分放大器。它应用双电源开关，在其中 VT1 和 VT2 的特点同样，2组电阻器标值也同样， R E 有负的反馈功效。事实上这是一个桥型电源电路，2个 R C 和2个管道是四个电感的作用，输出电压 V 0 从电桥电路的直线上取下。沒有键入讯号时，由于 RC1=RC2 和两管特点同样，因此电桥电路是均衡的，輸出是零。因为是连接成桥型，零点漂移也不大。

　　差分放大器有优良的可靠性，因而获得普遍的运用。

集成化运放电路

　　集成化运放电路是一种把多级别直流放大器做在一个集成化上面，只需在外界接少许元器件就能实现多种作用的元器件。因为它初期是用在仿真模拟电子计算机中做加法器、乘法器用的，因此称为运放电路。它有十多个脚位，一般都用有 3 个接线端子的三角形符号表明，如图所示 10 。它有两个键入端、 1 个輸出端，上边那一个键入端称为正相反键入端，用“ — ”作标识；下边的叫积分电路输进端，用“＋”作标识。

　　集成化运放电路能够进行加、减、乘、除、求微分、積分等各种仿真模拟计算，还可以连接成沟通交流或直流放大器运用。在作放大仪运用时有：

　（ 1 ）带调零的同相輸出运算放大器

　　图 11 是带调零端同相輸出放大器电路。脚位 1 、 11 、 12 是调零端，调节 RP 可使輸出端（ 8 ）在静态数据时输出电压为零。 9 、 6 两脚各自正接、负开关电源。键入数据信号收到同相输进端（ 5 ），因而輸出讯号和键入数据信号同相。放大仪负的反馈经意见反馈电阻器 R2 收到正相反键入端（ 4 ）。同相键入接线方法的电流变大倍率一直超过 1 的。

　（ 2 ）正相反輸出放大器电路

　　还可以使键入数据信号从正相反键入端连接，如图所示 12 。如对电源电路规定不高，能够无需调零，这时候还可以把 3 个调零端短路故障。

　　键入数据信号从滤波电容 C1 经 R1 连接正相反键入端，而同相键入端根据电阻器 R3 接地装置。正相反键入接线方法的电流变大倍率能够超过 1 、相当于 1 或低于 1 。

　（ 3 ）同相輸出高输入电阻放大器电路

　　图 13 中沒有连接 R1 ，等同于 R1 电阻值无穷，这时候电源电路的电流变大倍率相当于 1 ，输入电阻可以达到好几百千欧。>
运算放大器堵图关键点和举例说明

　　运算放大器是电子线路中变动较多和较比较复杂的电源电路。在取得一张放大电路图时，最先要把它逐级分解开，随后一级一级剖析搞懂它的基本原理，最终再全方位综合性。堵图时要留意： ① 在逐步剖析时要区别开关键电子器件和輔助电子器件。放大仪中采用的輔助电子器件许多，如参考点电源电路中的温度补偿元器件，稳压管减压稳压阀电子器件，避免谐振电路的防震元器件、去耦元器件，维护线路中的防护元器件等。 ② 在剖析中最关键和艰难的是意见反馈的剖析，要能找到意见反馈通道，分辨意见反馈的正负和种类，尤其是多级别放大仪，通常之后级将负的反馈加到前面，因而更要细腻剖析。 ③ 一般低频放大器常见 RC 藕合方法；高频率放大仪则经常是和 LC 自动调谐电源电路相关的，或者用单自动调谐或者用双自动调谐电源电路，并且电源电路里采用的电力电容器容积一般也较为小。 ④ 留意晶体三极管和开关电源的旋光性，放大仪中时常应用双电源开关，这也是运算放大器的独特性。

　例 1 助听电源电路

　图 14 是一个助听电源电路，事实上是一个 4 级低频放大器。 VT1 、 VT2 中间和 VT3 、 VT4 中间选用立即藕合方法， VT2 和 VT3 中间则用 RC 藕合。为了更好地改进音色， VT1 和 VT3 的区级有并联电压负的反馈（ R2 和 R7 ）。因为应用高抗阻的耳麦，因此 能够把耳麦立即接在 VT4 的集电结控制回路内。 R6 、 C2 是去耦电源电路， C6 是开关电源耦合电容。

例 2 录音机低充放电路

　　图 15 是普及性录音机的低充放电路。电源电路共 3 级，第 1 级（ VT1 ）外置工作电压变大，第 2 级（ VT2 ）是促进级，第 3 级（ VT3 、 VT4 ）是推挽电路功放机。 VT1 和 VT2 中间选用立即藕合， VT2 和 VT3 、 VT4 中间用键入变电器（ T1 ）藕合并进行倒相，最终用輸出变电器（ T2 ）輸出，应用低阻音箱。除此之外， VT1 区级有并联电压负的反馈（ R1 ）， T2 次级线圈经 R3 送返回 VT2 有串联电压负的反馈。电源电路中 C2 的效果是提高高音区的负的反馈，变弱低音以提高底音。 R4 、 C4 为去耦电源电路， C3 为开关电源的耦合电容。全部电源电路简洁明了。

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