运算放大器构成的18种功能电路(带multisim仿真)

1、(1)反相比例放大器:-可编辑修改-将输入加至反相端，同时将正相端子接地，由运放的虚短和虚断U U 0V ,又有Ui UR2U一5，得输出为：UoRR2Ui仿真电路为:取：Ri 2R2 2k , Ui 2sintV ,得到输出结果为：U0 4sintV输出波形为:(2)电压跟随器:当同相比例放大器的增益为1时，可得到电压跟随器，其在两个电路的级联中具有隔离缓 冲作用。可消除两级电路间的相互影响。其仿真波形为:取输入为4V,频率为1kHz的方波，得到输出结果为:-可编辑修改-呦 Ostillostope-XSCl- Time2.7+14.7j7 H572T I 2,Q15 nsGI5,r-el_

2、AT000Y-4.QW V4.917 uVdhar"el_E-(XJQVQKJ V 口际VX ps&ftpnY/T Md |二皿吓倒d5 4噂 15 V.'DivY posrtdr | dAC |5C CTClunrwlj. | 5 V/DiiV pcit iar p7Edge 于田后“国t|(3)同相比例放大器：将INA133的2,5和1,3端子分别并联，以此运放作为基本放大器，反馈网络串联在输入回Ri路中，且反馈电压正比于输入电压，引入串联电压负反馈。反馈电压Uf UiRi R2，一，-一，R2由运放的虚短和虚断，有输出电压为：Uo (1 )UiRi其仿真电路为：

3、1LSC1取Ui 2sintV , R2 2Ri 2k ,得到结果为：U0 6sintV其输出波形为:Oscilloscope-XSC1(4)反相器:当方向比例放大器增益为 1时可得到反相器电路，其仿真电路为:XSC1取：Ui 2sintV ,输出结果为：Uo Ui 2sin tV仿真输出波形为:育 Oscilloscope-XSCl(5)同相相加器 将输入信号引至同相端，得到同相相加器由INA133内置电阻设计如下电路，得到输出结果为：Uo U1 U2仿真电路为:取Ui 2sintV ,U2 3sintV ,由公式得到结果为：U0 5sin tV仿真输出波形为:(6)相减器: 将输入信号分别

4、加在INA133的正相和反相输入端，可得到相减电路，其仿真电路如下:其输出结果为：Uo Ui U2取Ui5sintV ,U22sintV，计算输出结果为:Uo3sintV其仿真输出波形为:(7)积分器：利用INA133及电容可构成反相积分器，仿真电路如下图，电阻R2与运放构成积分器，电阻R可起到保护作用，防止低频信号增益过大。信号通过电阻R2后进入系统，经积分器后1输出，之后再反相。输出结果为：UoUidtRC取R R2 1k , C Ci 1uF ,输入大小为4V,频率为1kHz的方波，其仿真电路为:XSC1Ext Triet=R1-VW1KQ仿真输出波形为:"产 Oscillos

5、ccpe-XSCL(8)微分器：电阻Ri和电容Ci以及运放构成微分器。电阻 R2是输入电阻，起保护作用，可减小高频信号的增益，抑制高频噪声.信号通过电阻Ri后进入系统，经微分器后输出，之后再反相。输出结果为：U0RC1Mdt取R 2k ,Ci 50nF , R2200 ,输入大小为4V频率为1kHz的三角波其仿真电路为：仿真输出波形为:方 Ok ill o scape-XSC1(9)差分比例运算电路 利用INA133内部电阻构成双输入的差分比例放大器，分别加至运放的正相和反相端，其输出结果为：Uo(U1 U2)XSC1" 03cilIoscopc-XSCL(10 )差动积分器，,人

6、一 一,E, ,、1利用INA133 ,由两个积分电路组成，其输出结果为Uo (Um Ui2)dtRC取 RRiR21k , CCiC2100nF ,51，52分别为 5V 和 2V的方波。得到仿真电路:XFG1R1IkO21(H)nF输出波形为:际 Oscillo5Cope-KSC2(11 )低通滤波器:由于运放的虚短和虚断， 将其内在两个电阻并联， 并将电容接在运放的正相端，因为电容具有隔直通交的特性，对低频信号，电容相当于开路，信号无损输入正相端，随着频率增大,部分信号通过电容流向了地，频率越高，电容相当于短路，大部分高频信号流入了地，只有低频信号才通过正相端。此时呈现一种通低频阻高频的

7、特性。取 RR21k,C1100nF其截止频率：f02 R1cl1591Hz仿真电路为:波特仪显示波形为:从图中可知其实际截止频率为:f 1599Hz，与计算值相差甚微。(12 )高通滤波器：直接将输入信号经过一个电容，当输入信号频率过低时，电容相当于断路，当输入高频时，电容相当于短路。其输出特性与低通滤波器相反，将信号通过高通滤波器时，当输入信号频率大于fo时，输出信号保持不变或略有下降， 认为此信号可以通过滤波器， 反之，当输入信号频率小于 fo时, 输出信号的幅度会急剧下降而无法通过滤波器。1取 R 1k , C1 100nF 其截止频率：f0 1591Hz2 R1C1仿真电路为:IvI

8、N OUTQ $& i ；其波特仪显示波形为:从图中得到其截止频率为：1599Hz ,符合计算结果(13)带通滤波器综合了高通滤波器和低通滤波器的传输特性,只允许某个频率范围内的信号通过。当输入信号的频率低于下截止频率或高于上截止频率时,输出信号会急剧下降，认为无法通过此滤波器，当频率处于两者之间时，其信号幅度保持不变或略有下降，认为此能通过带通滤波器。其仿真电路为:XBP1R2-WG2QIN OU1 14-9取如上图所示电阻及电容的值，得到波特仪的波形为:从图中可以观察得到中心频率为1000Hz(14 )带阻滤波器: 与带通滤波器特性刚好相反，当输入信号频率处于某一频率范围时，输出信

9、号会急剧下降, 认为无法通过此滤波器，当输入信号在此范围之外时，其信号幅度保持不变或略有下降， 认为此能通过此滤波器。取器件如下参数，其仿真电路图为:ri-w一ri3口C1a dijjfI 1QkQ输出结果为:Bode Plotter-JCBPl由图中可得其中心频率大致为：800Hz(15)电平比较器: 将输入信号通过电阻连接到运放的反相端，参考电平连接到运放的同相端。图中，R,R2用来作为输入缓冲，稳压管Di、D2和电阻R3组成限幅电路，限制输出电压幅值U。当Ui V3时，运放输出Uo ；当Ui V3时，运放输出Uo ,其中Uo , U0大小由稳压管D1、D2反相击穿电压决定。取R R2 R

10、3 10k ,参考电平V3=2.5V,输入幅度为5V,频率为1kHz的正弦波，其仿真电路为：Z5C1输出波形为:Osci lloscDpe-XSCl(16 )反相输入迟滞比较器:将运放的同相端与地相连，刚开始工作时，运放的同相输入端电压为 0,即最开始时与0电平比较，是反相过零比较。当输入信号从小变大，开始时输入信号为负，运放输出被限幅后 的输出电平Uo ,输出电平通过端子1反馈回运放同相输入端，此时输入信号与rUth Uo （ r为INA133内阻25k）,当输入信号超过U时，输出极性相反。输r rr出U 0 ,当输入信号又从大开始变小，通过1反馈回运放的同相端的是电平U TL Uor r此

11、时，输入信号和 Utl比较，当输入信号减小到小于Utl,输出极性翻转，输出为 Uo。仿真电路为：取输入为Ui 10sintV ,得到输出波形为:(17 )三角波转换为锯齿波:jFGlJSC3Lt 二KFGZ 1他口1”口iriAiaauR1 1DkDIWV _LDIODE VIRTUAL2FJ337OjjtUkQ1 V1-12 V_L V2-12 Vjj-I t>F-Wv- 1QKAOsdl I o scope-XS1-可编辑修改-(18 )万波变换成锯齿波D1DIOD_VJRnJAL IkQ Key=AR21kOD«ODE_VilRTUALOsci llc?cope-XC 1求解二阶微分方程电路-可编辑修改-