本帖最后由 zhao133 于 2025-3-24 18:48 编辑
在电子电路设计中，运放是一种比较常见的电子元器件，借用百度，先简单介绍一下：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，因而得名“运算放大器”。 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。
接下来，我们继续探讨一下运放在电机控制的应用。运放的应用电路繁多，但是我们在马达控制里，我们只需了解两种应用就可以处理大部分电机控制器：电压跟随和信号放大。 1、电压跟随，参考设计电路如下，在电机控制里，我们有时候也会用到电压跟随，其作用是产生偏置电压（VDD/2）。电机运行时，会产生交变的电流信号，我们希望这个交变的电流信号能让我们的MCU（APM32F035）能获取到，如果我们以GND为基准，这时候我们的APM32F035只能识别到大于0V的电压（芯片供电的模拟电源和模拟地决定）。
2、信号放大，我们设计电机驱动器，控制板的功耗主要集中在电机驱动的MOSFET或IGBT上，目前的技术，单片机能直接检测电压信号（当然信号电压必须落在GND与VDD范围内），无法直接检测电流信号，因此，我们需借助其他电流检测电路或元器件实现电流转变电压，目前比较常用的有通过采样电阻采集电流信号转变成电压信号、通过霍尔电流传感器把电流信号转变成电压信号等。
以采样电阻为例，如果我们把采样电阻阻值设计过大，带来的好处是采样电阻两端的电压能让F035可以直接检测，但是也带来一些我们不想要的电阻功耗和电阻功率增加。为了达到平衡，我们设计电流采样电路，电阻选型的阻值都是比较小（达到采样电阻减小功耗和功率）。让后通过运算放大器把电流信号放大，参考电路如下。通过调整运放的外围电路，实现电流信号放大，并落在与VDD/2为基准的交变信号，从而满足于我们的F035能正常识别。
这时候，可能会有些新手小白问，运放其他放大电路不能用吗，为什么要用差分放大，差分运放接线还是有些复杂，单端运放大走线更简答。在这里我也跟大家分享一下：差分运放我们设计的目的是两根信号的压差被运放放大，这种电路好处在于信号抗干扰能量更强，并且运放的增益计算简单。我们设计电路时，希望把每个电路单元做成更加可靠稳定，因此建议使用差分运放，提高电流检测的可靠性和稳定性。
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