电子爱好者眼中的运放

2万 · 2022-3-13 11:49

本帖最后由王栋春于 2022-3-13 16:04 编辑

@21小跑堂 #申请原创#[/url] 做为任何一位电子技术人员都绕不开的知识点，运放知识绝对堪称是模拟电路当中的重点和难点所在，也正因如此模拟电路又被部分同行戏称为“魔电”。随着当下电子技术的飞速发展，由分离元件构成的运放电路现在几乎都由集成运放IC所取代，所以在开始正文之前，本人先说明一下文中运放均指的是集成运放。在多年的学习当中，本人也曾被困于运放知识点，好在有论坛各位高手的点拨，本人目前对运放相关知识有了一定的浅显认识，此番略做简述权当是自我检验一下，如有不妥之处，烦请各位坛友多多指教。
运放电路是运算放大电路的简称，其放大倍率极高，电路功用几乎囊括模拟电路全部，也是各种电路中最为常见的构件之一。提起运放电路，最先让人想起的是其三个特有的概念：虚断、虚短和虚地。理想当中的运放电路，其正、反相输入端几乎无电流流入，因此便有了虚断概念，这是针对运放单个输入端而言的。正常工作中的运放电路，其两个输入端的电压差为0V，故可以理解为正、反相两输入端“短路”，于是便有了虚短概念，这是针对运放两输入端而言的，该概念也几乎是分析所有运放电路的基础和准则！而虚地概念存在于由运放构成的同相放大电路中——因反相输入端已接地，根据虚短概念则可视同相输入端也已“接地”，于是便有了虚地概念。上述三个概念，是分析运放电路的基础和方法，堪称是掌握运放电路必备的钥匙。

2万 · 2022-3-13 15:43

书接上回，根据运放电路中信号输入管脚不同，运算放大电路可以分为三种基本类型：反相放大电路、同相放大电路（部分教材中又称为非反相放大电路）、差分放大电路。对于这三种运放基本电路的分析，以及讲解几乎每一本《模拟电路基础》里都有浓墨重彩的讲解，对此本人根据经历，推荐大家可以通过高等教育出版社的第四版《模拟电路基础知识（多学时）》一书学习了解一下。
对于运放电路的理论知识，本人就聊这么多，毕竟本人也是刚刚入门，有很多知识也是不甚了解，恐误导部分坛友。下面本人说一下实际工作中，所接触到的运放电路：本人属于什么都要鼓捣的维修电工，维修部分电路板时除了遇到一些反相放大电路外，接触最多的反倒是运放非常主要的一个分支形式——比较电路。附图中两个实际电路一个是烟雾报警器，一个是传统的JDB电动机综合保护器，其核心为非常常见的双运放LM358和四运放LM324。在本人的认知当中，运放电路要想平稳正常的工作，并且将输出结果控制在预定值，必须要引入反馈电路（多为负反馈形式），而将反馈电路去除，根据虚短概念则运放电路的输出会呈现出两种状态——趋向于VCC或为GND，这种情况非常类似于数字电路的“0和1”，为此不少同行认为比较电路是介于模拟电路和数字电路中间的一个形式，对此欢迎大家参与讨论。
对于比较电路，本人的认知是：只要运放电路两输入端存在电压差，则电路输出就会反转。为了更好的实现该功能，现在有越来越多的专用比较电路IC推出，例如本人实际工作中常用的LM339、LM393等等。
正是因为比较电路相较于运放电路，电路形式相对固定，种类比较少（区间比较电路、滞回比较电路），所以本人在借鉴吸收有关电路的基础上试着自己搞过温控电路，附图中温控电路便是当年的作品（可惜图中的论坛已经黄了，成品图找不到了），其效果不错。另一张图为本人反绘现用镍氢电池充电电路图，有兴趣的坛友可以看看。