模拟电路经典知识分享之运算放大器运用技巧
运算放大器是模拟电路的核心，要掌握好模拟电路并熟练运用到设计中，掌握好运算放大器的使用是必须的，同时对运放的各参数的把握也是很重要的。
总体来说，运放在分析中记住两个特性，一个是虚短，一个是虚断，这两个概念是构成各种应用电路最核心的前提。虚短，是指运放两个输入端之间的电压近似短路，电压相等。虚断，是指运放两个输入端之间的电流通道是断开的，输入端之间没有电流流过。有了这两个概念，就可以分析所有形式的运放电路。但值得注意的是，这两个概念成立的条件是运放需要构成合理的负反馈，否则不成立。这里不多提运放的基本知识。我在一次偶然的设计中，遇到电源电压不够的问题，当时运放的电源电压是正负15v，而我需要输出0-25v的电压，若用一般的运放负反馈来做，则至多输出0-15v范围，但我想到对于-15v电压，不就可以输出0-30v电压了?
思路有了，便立即行动起来，继续思考，其实问题的关键不在于运放能否输出多少电压范围，而在于-15v的供电电压本身也是有抖动的，不够稳定，因为-15v电源电压并不是严格的-15v，所以问题出现了，我不能够直接将运放输出的0-15v电压叠加到-15v上，而必须将-15v电压也引入到负反馈回路中去，于是一个思路形成，问题的重点在于如何构建合理的负反馈回路。最后形成如下所示的电路：
上图中，u5为主运放，由u6和u7一起构成负反馈形成回路，最后由u5对-vcc输出。r10为匹配电阻，整分分析过程中可以将其忽略。u7构成1:1的反相放大器，对于u7，其输出： 式中，由图中参数r36=r33=100k，r31=190k，r32=10k得：u7out=-uout/20。
u6构成1:1的反相加法器，由r34=r37可以得到到u6反相输入端的应是两个电压之和： 由于是对-vcc输出，所以：url=uout-(-vcc)=20uin。从而可以得到更大范围的输出，此时uin必须>0，因为输出已不可能为负，整个电路的输出范围由以前的-vcc到+vcc变成0到2倍vcc，并且整个过程均有负反馈稳定输出。
上面的设计最终满足了要求，其关键在于将-vcc也引入到反馈回路中，使得输出是对-vcc而言，而并非是对gnd而言，于是增大了输出范围。上面的设计中，应该注意的是构成运放比例运算的电阻取值，应该适当偏大点，否则可能会引起更大的失调，而导致放大比例不准确，参数不对称等问题。其实运放电路设计的难点在于反馈环路的设计，如何引入反馈，如何产生反馈电压，都是设计中非常值得考虑的。
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