发掘绝对值电路更多价值

传统上，精密半波和全波整流器均采用精心挑选的元件，这些元件包括高速运算放大器、快速二极管和精密电阻。元件数量繁多致使这种解决方案成本很高，而且无法摆脱元件间交越失真、温度漂移变化的困扰。

本文介绍了如何配置双通道差动放大器—不需任何外部元件来提供精密绝对值输出。这种创新方案可以比传统方案实现更高精度、更低成本和功耗。

，差动放大器1包括一个运算放大器和四个电阻，它们配置成一个减法器。低成本单芯片差动放大器内置激光晶圆调整电阻，提供极高增益精度、低失调、低失调漂移、高共模抑制以及比分立替代器件更出色的整体性能。

图1. 差动放大器

传统绝对值电路图2所示为常用全波整流器电路示意图。这种设计依赖两个快速运算放大器和五个精密电阻来获得高性能。当输入信号为正时，A1的输出为负，所以D1反向偏置。D2正向偏置，从而关闭A1附近经过R2的反馈环路并形成反相放大器。A2将乘以增益-2的A1输出和乘以增益-1的输入信号相加，得到净增益+1。当输入信号为负时，D1正向偏置，从而关闭A1附近的反馈环路。D2反向偏置，故不导通。A2将输入信号反相，产生正输出。因而，A2的输出为正电压，表示正负输入的绝对值。

图2. 标准全波整流器2, 3

这种设计有几个固有的性能和系统缺点，如成本、交越失真、增益误差及噪声等。该设计要求双电源和许多高性能元件，进一步提高了成本和复杂度。由于输入信号跨越0 V + ΔV 和0 V – ?V，A1的输出必须在–VBE至+VBE之间摆动，所以响应时间可能较长。高速运算放大器和二极管可以帮助减轻这个问题，不过代价是更高的功耗。绝对值输出的增益精度取决于R1、R2、R3、R4和R5的匹配程度。甚至一个电阻的小量失配，也会造成正负绝对值峰值之间的巨大误差。整体噪声增益为6，放大了运算放大器噪声、失调和漂移效应。改进的绝对值电路图3所示为更简单、更有效的绝对值电路，只需一个 AD82774 双通道差动放大器和一个正电源。当输入信号为正时，A1充当电压跟随器。A2两个输入端的电位与输入信号相同，所以A2只是将正信号传递到输出端。当输入信号为负时，A1输出端处于0 V，而A2 反转输入信号。最终获得输入信号绝对值。可在高达10 kHz的频率下对高达±10 V 的信号进行整流。如果要整流的信号非常微弱，在每个运算放大器输出端放置一个下拉电阻可以提高0 V附近的电路性能。

图3. 利用AD8277的单电源绝对值电路

这个电路看似简单，但功能可行，这完全得益于AD8277出色的输入输出特性以及单电源工作能力。和大多数单电源供电应用不同，该差动放大器的输入可在0 V 以下驱动。这允许A1的输入端在接受负输入信号的同时，保持0V输出。输入端集成ESD二极管，过压保护能力更鲁棒。图4所示为1 kHz 20 V p-p输入信号的输入和输出波形及特性。

图4. (a) 1 kHz 20 -V p-p输入信号的输入和输出(b) 输入与输出特性曲线

这个改进的绝对值电路克服了传统整流器设计的诸多缺陷，其价值超乎想象。其中最为突出的是减少了所需元件数：只需一个器件。取消了外部二极管，同时也消除了交越失真。激光晶圆调整电阻精确匹配，确保增益误差低于0.02%。电路的噪声增益只有2，噪声、失调及漂移更低。由于采用2 V至36 V单电源供电，AD8277静态电流低于400 μA。

结论采用单个双通道差动放大器构建的精密全波整流器在多个方面超越了传统设计。其中最值得一提的是，取消了高性能外部元件和双电源，成本和复杂程度均大幅降低。该差动放大器解决方案不存在交越恢复问题并经优化以在广泛温度范围内获得低漂移。采用AD8277，可利用单个IC实现低功耗、低成本、高精密绝对值电路。

新型多路数控增益放大器

新型多路数控增益放大器信息来源: 维库开发网发布时间:2009年12月30日在数字与模拟接口电路中，通常采用放大器和多路开关来完成信号的放大与通道的选择，常用芯片有LF147、CA3140等，多通道选择开关有AD7501等。目前尚没有具有多路放大的专用模拟接口芯片。采用传统的技术方案用做A／D转换器前端接口电路，需要对放大器电路进行增益调节，改变增益控制电阻的阻值达到放大量的变化，当遇到具有+／-极性的输入信号时，处理起来更加繁锁。另外，在小信号的状态下，如采用常用的8位A／D转换器，一个5 V(满量程)的输入信号的分辨率为1／256，一个2.5 V输入信号通过放大至满量程后，它的分辨率将提高1倍，一个小于1／256信号如直接采用A／D转换器，该信号则已无分辨率可言。这样必需通过放大器进行预放大。开发研制的基于微组装工艺的集成化高精度多路数控增益放大器(型号为 DG8256)，是用MCM(多芯片组装)技术实现的。在极性处理方面采用绝对值电路使得输出信号为正值，采用8位A／D转换器时，对小信号均可通过数字控制的方法进行256级增益控制，从而实现了高精度的连续放大。低频高精度A／D转换器的理想前级，放大器具有8个通道的信号输入。基于MCM技术的多路数控增益放大器体积小、重量轻，适用于小型微机处理系统中模拟接口电路，而且放大器具有良好的温度特性，适用于军事、商业、工业、民用领域。 1主要技术参数开发该接口模块源于某雷达发射设备的控制与保护电路的研制。电路需要模拟接口电路，与以往的雷达发射机控制与保护电路不同的是对体积要求更高，要求在很小的体积下完成复杂的信号采样与控制。这就启发了我们开发研制该模块。模块具备8个通道信号输入，每个通道的信号具有正负信号输入能力，模块末级输出为正值输出，通道选择采用TTL信号控制，信号具有增益可控的能力，增益控制采用TTL电平控制。模块的主要技术参数如下： a)供电电源：±12 V； b)输入信号幅度：-5 V～+5 V； c)输入通道数：3位数控(S0～S2)，8通道信号输入(Vin0～Vin7)； d)输出信号幅度：0～+5 V； e)输入信号频率：i≥5 kHz； f)放大可控增益：-16 dB～+16 dB； g)放大器线性度：≤2％； h)增益调节：8位数控(G0～G7)，256级线性； i)输入阻抗：≥510 kΩ； j)输出电流：≥2 mA； k)工作温度：-55℃～+85 ℃； 1)封装：DIP(双列直插式封装)24脚； m)外型尺寸：长×宽×高为33 mm×21 mm×6.0 mm： n)镀金引脚：引脚长5 mm。 2功能特性与电路原理 2.1功能特性

高中数学含绝对值的函数图象的画法及其应用素材

含绝对值的函数图象的画法及其应用一、三点作图法三点作图法是画函数)0(||≠++=ak c b ax k y 的图象的一种简捷方法（该函数图形形状似“V ”，故称V 型图）。步骤是：①先画出V 型图顶点?? ? ?? - c a b ，； ②在顶点两侧各找出一点； ③以顶点为端点分别与另两个点画两条射线，就得到函数)0(||≠++=ak c b ax k y 的图象。例1. 作出下列各函数的图象。（1）1|12|--=x y ；（2）|12|1+-=x y 。解：（1）顶点?? ? ??-12 1 ，，两点（0，0），（1，0）。其图象如图1所示。图1 （2）顶点?? ? ?? - 121 ，，两点（－1，0），（0，0）。其图象如图2所示。图2 注：当k>0时图象开口向上，当k<0时图象开口向下。函数图象关于直线a b x -=对称。二、翻转作图法翻转作图法是画函数|)(|x f y =的图象的一种简捷方法。步骤是：①先作出)(x f y =的图象；②若)(x f y =的图象不位于x 轴下方，则函数 )(x f y =的图象就是函数|)(|x f y =的图象； ③若函数)(x f y =的图象有位于x 轴下方的，则可把x 轴下方的图象绕x 轴翻转180°到x 轴上方，就得到了函数|)(|x f y =的图象。例2. 作出下列各函数的图象。（1）|1|||-=x y ；（2）|32|2 --=x x y ；（3）|)3lg(|+=x y 。解：（1）先作出1||-=x y 的图象，如图3，把图3中x 轴下方的图象翻上去，得到图4。图4就是要画的函数图象。图3 图4

经典运放电路分析

从虚断，虚短分析基本运放电路运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位看完后有所斩获。遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出及输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出 Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！今天，教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入

端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题）。好了，让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”，开始“庖丁解牛”了。 1）反向放大器：图1 图一运放的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2相当于是串联的，

常用运放电路及其各类比较器电路

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彭发喜，制作同相放大电路：运算放大器的同相输入端加输入信号，反向输入端加来自输出的负反馈信号，则为同相放大器。图是同相放大器电路图。因为e1=e2，所以输入电流极小，输入阻抗极高。如果运算放大器的输入偏置电流，则 e1=e2 放大倍数：原理图：

反相比例运算放大电路图: 1号图： 2号图：反相输入放大电路如图1所示，信号电压通过电阻R1加至运放的反相输入端，输出电压vo通过反馈电阻Rf反馈到运放的反相输入端，构成电压并联负反馈放大电路。R ￠为平衡电阻应满足R ￠= R1//Rf。利用虚短和虚断的概念进行分析，vI=0，vN=0，iI=0，则即

∴ 该电路实现反相比例运算。反相放大电路有如下特点 1．运放两个输入端电压相等并等于0，故没有共模输入信号，这样对运放的共模抑制比没有特殊要求。 2．vN= vP，而vP=0，反相端N没有真正接地，故称虚地点。 3．电路在深度负反馈条件下，电路的输入电阻为R1，输出电阻近似为零。运算放大器减法电路原理：图为运放减法电路由e1输入的信号，放大倍数为R3/R1，并与输出端e0相位相反，所以由e2输入的信号，放大倍数为与输出端e0相位相，所以

当R1=R2=R3=R4时e0=e2-e1 加法运算放大器电路：加法运算放大器电路包含有反相加法电路和同相加法电路. 同相加法电路:由LF155组成。三个输入信号同时加到运放同相端，其输入输出电压关系式：

高三数学复习绝对值函数及函数与方程

1 精锐教育学科教师辅导讲义学员编号：年级：高三课时数：3 学员姓名：辅导科目：数学学科教师：刘剑授课类型 T (同步知识主题) C （专题方法主题） C （专题方法主题）授课日期时段教学内容绝对值类型（2）专题二：局部绝对值例1：若不等式a ＋21 x x ≥2log 2x 在x ∈(12，2)上恒成立，则实数a 的取值范围为．例2：关于x 的不等式x 2＋9＋|x 2－3x |≥kx 在[1,5]上恒成立，则实数k 的范围为________．例3：设实数1a ，使得不等式a a x x 23，对任意的实数2,1x 恒成立，则满足条件的实数a 的范围是 .

2 例4：设函数f(x)＝x 2＋|2x －a|(x ∈R ，a 为实数)． (1)若f(x)为偶函数，求实数 a 的值；(2)a=2时，讨论函数)(x f 的单调性； (3)设a>2，求函数f(x)的最小值．例习1：已知函数f(x)＝|x －m|和函数g(x)＝x|x －m|＋m 2 －7m. (1)若方程f(x)＝|m|在[4，＋∞)上有两个不同的解，求实数m 的取值范围；[来源学#科#网Z#X#X#K](2)若对任意x 1∈(－∞，4]，均存在x 2∈[3，＋∞)，使得f(x 1)>g(x 2)成立，求实数m 的取值范围．练习2：设 a 为实数，函数2()2()||f x x x a x a . （1）若 (0)1f ，求a 的取值范围；（2）求()f x 的最小值；（3）设函数 ()(),(,)h x f x x a ，求不等式()1h x 的解集.

3 专题三：整体绝对值 3 例1.已知函数f(x)＝|x 2＋2x －1|，若a ＜b ＜－1，且f(a)＝f (b)，则ab ＋a ＋b 的取值范围是．例2.设函数d cx bx ax x f 23)(是奇函数，且当33x 时，)(x f 取得最小值932设函数)1,1()13()()(x x t x f x g ，求)(x g 的最大值)(t F 练习3：21 0x 时，21 |2|3x ax 恒成立，则实数a 的取值范围为．练习4：设函数3221() 23(01,)3 f x x ax a x b a b R . （Ⅰ）求函数f x 的单调区间和极值；（Ⅱ）若对任意的 ],2,1[a a x 不等式f x a 成立，求a 的取值范围。

运放绝对值电路分析

电压绝对值电路，顾名思义就是输出电压是输入电压的绝对值。在很多运放的datasheet上可以看见绝对值电路的身影，就拿大家熟悉的OP07为例其绝对值电路如图1所示图1.OP07电压绝对值电路图现在我们来分析分析图1电路的工作过程。（1）输入为正电压时电路可以等效为两个单位增益反向放大器级联，达到“负负得正”的效果。可以将电路图拆分，得到前一个反向放大器如图2所示。图2.前级反向放大器

图2为什么是一个反向放大器的电路呢？主要是多了两个二极管，让我们觉得与一般的反向放大有些不同了。我们可以看看它的工作情况。从仿真的结果可以看出，其中D1导通，D2截止。这个比较好理解，电路从输入口流到运放的2端口，运放的输入电流很小（可忽略），所以电路一分为二，继续向前流，都遇到10K的电阻，也同样遇到了二极管，但是上面的是从二极管正端流入，下面的是负端流入，当然D1导通，D2截止啦！（我是这么理解的，不是很科学，但是比较容易懂）。那么下面一个10k和D2的电路截止了，就可以忽略不计了，电路就可以当做一个方向放大器来理解了。再加上后面一个方向放大，就“负负得正”了。（2）输入电压为负时图3.负电压仿真当输入为-6.32V，输出为6.32V。设输入为Vin,运放1的正相输入和反相输入端电压分别为V1+、V1-，运放2的正相输入和反相输入端电压分别为V2+、V2-，R1与R2间的节点电压为V o1，电路输出电压V out. 由虚短可知V1+=V1-=0V，V2+=V2-，所以V2+-V1+=V2--V1-，即这两条之路的压差相等。我们先不理会二极管D1与D2。那么R1、R2支路与R5支路的压差相等，但是电阻为2:1，则电流为1:2.而这两条支路电路之和等于输入电流。由这样的关系可以计算得：V2-=V2+=-2/3Vin,V o1=-1/3Vin,因此R2两端的压差为-1/3V in。最后的输出为： V out=V2-+[(1/3Vin)/R2] *R3=-Vin。最后从仿真结果中也可以证明，这些关系是正确的。同时我们可以看见，D1截止，D2导通。怎么。反过来推也说得通。就是不知哪位高手可以告知怎么事先分析到D1、D2的状态？？？大家互相学习，共同进步哈！补充：关于二极管状态的判断可以用假设法推出D1、D2的开关状态。输入电压为正时：（1）设D1、D2同时导通，电流的方向可以认为是绕R2，R3，D1，D2,构成的环路流动，但是仔细一看，这个环路并不满足基尔霍夫电压规则（KLV）。（2）设D2导通，D1截止，R1和运放1的反相输入端的结点不满足KLC （3）D1、D2同时截止，这下就相当于运放1没用处了。

函数的性质与带有绝对值的函数(教师)

函数的性质与带有绝对值的函数一、复习要点基本初等函数性质主要包含了函数的定义域、值域、奇偶性、单调性及周期性等，另外最值问题、含参问题、范围问题等是重点复习的内容，特别是含有绝对值的函数问题难度都比较大，当涉及到最值问题时，分类讨论与数形结合是常用方法. 二、基础训练 1．(1)若f (x )是R 上的奇函数，且当x ＞0时，f (x )＝1＋3 x ，则f (x ) ＝．（2）若函数f (x )是定义在R 上的偶函数，在(－∞，0]上是减函数，且f (2)=0，则f (x )＜0的x 的取值范围是．【答案】（1）?????－1＋3x ，x ＜0 0， x ＝0 1＋3 x ， x ＞0 ；（2）(－2，2). 2.已知函数()log 1(01)a f x x a a =+>≠且，若当(0,1)x ∈时恒有()0f x <,则函数 23 ()log () 2a g x x ax =-+ 的递减区间是 . 【答案】(0,)3 a . 3．（1）若函数y ＝log 2(x ＋2)的图象与y ＝f (x )的图象关于x ＝1对称，则f (x )= ．（2）已知f (x )＝log 2|ax ＋3|关于x ＝1对称，则实数a ＝．【答案】（1）log 2(4－x )；（2）－3或0． 4.已知函数()lg f x x =，若0a b <<且()()f a f b =，则2a b +的取值范围是 . 【答案】()3,+∞. 5.()||f x x a =-在()2+∞，上为增函数，则实数a 的取值范围是 . 【答案】2a ≤. 6.关于x 的方程()(0)x a x a a a --=≠的实数解的个数为 . 【答案】1个. 7.2 3x m b --=有4个根，则实数b 的取值范围是 . 【答案】02b <<. 8.若不等式a ＋21x x -≥2log 2x 在x ∈(12，2)上恒成立，则实数a 的取值范围为．【答案】1a ≥. （2）若函数()x f 满足条件（1），且对任意[]10,30∈x ，总有()[]10,30∈x f ，求c 的取值范围；（3）若0b =，函数()x f 是奇函数，()01=f ，()2 3 2-=-f ，且对任意[)+∞∈,1x 时，

常见运放滤波电路

滤波电路这节非常深入地介绍了用运放组成的有源滤波器。在很多情况中，为了阻挡由于虚地引起的直流电平，在运放的输入端串入了电容。这个电容实际上是一个高通滤波器，在某种意义上说，像这样的单电源运放电路都有这样的电容。设计者必须确定这个电容的容量必须要比电路中的其他电容器的容量大100 倍以上。这样才可以保证电路的幅频特性不会受到这个输入电容的影响。如果这个滤波器同时还有放大作用，这个电容的容量最好是电路中其他电容容量的1000 倍以上。如果输入的信号早就包含了VCC/2 的直流偏置，这个电容就可以省略。这些电路的输出都包含了VCC/2 的直流偏置，如果电路是最后一级，那么就必须串入输出电容。这里有一个有关滤波器设计的协定，这里的滤波器均采用单电源供电的运放组成。滤波器的实现很简单，但是以下几点设计者必须注意： 1. 滤波器的拐点(中心)频率 2. 滤波器电路的增益 3. 带通滤波器和带阻滤波器的的Q值 4. 低通和高通滤波器的类型(Butterworth 、Chebyshev、Bessell) 不幸的是要得到一个完全理想的滤波器是无法用一个运放组成的。即使可能，由于各个元件之间的负杂互感而导致设计者要用非常复杂的计算才能完成滤波器的设计。通常对波形的控制要求越复杂就意味者需要更多的运放，这将根据设计者可以接受的最大畸变来决定。或者可以通过几次实验而最终确定下

来。如果设计者希望用最少的元件来实现滤波器，那么就别无选择，只能使用传统的滤波器，通过计算就可以得到了。 3．1 一阶滤波器一阶滤波器是最简单的电路，他们有20dB 每倍频的幅频特性 3．1．1 低通滤波器典型的低通滤波器如图十三所示。

电压绝对值电路

1、精密检波器电路用普通检波二极管作检波器时，由于其正向伏安特性不是线性的，因此在小信号下，检波失真相当严重。另外，二极管的正向压降随温度而变，所以检波器的特性也受温度影响。用运算放大器构成的精密检波器，能克服普通二极管的缺陷，得到与理想二极管接近的检波性能。而且检波器的等效内阻及温度敏感性也比普通检波器好得多。如图1所示：当Usr 为负时，经放大器反相， U'sc>0, D2截止，D1导通。D1的导通为放大器提供了深度负反馈，因此，放大器的反相输入端 2为虚地点，检波器从虚地点经过 R2输出信号。所以Usc=O 。当Usr 为正时，U'sc<0,所以D1截止，只要 U'sc 达到-0.7V ，D2就导通，这时，可把 D2的正向压降UD 看成是放大器的输出失调电压，因此电路相当于反相输入的比例放大器，其传输特性为 Usc=- (R2R1)Usr=-Usr 。综上所述，上图的传输特性为Usc=0(Usr<0)； Usc=-Usr(uSR>0) 2、绝对值电路如下图2所示，该电路是正输出绝对值电路。以 A1为中心组成的电路是精密检波器电路，以A2 为中心组成的电路是加法器。其工作原理如下：当输入信号为负时，检波器 A1的输出电压 vo1=0，加法器 A2的输出电压为 V 。 R 5(v i ) V i (1) R 3 当输入信号为正时，检波器 A1的输出电压 vo1 區 v ，加法器A2的输出电压为 R 2 vo (—5V i —5 V o1 ) R 5Vi 虽？旦 V i (2) R 3 R 4 R 3 R 4 R 2

分段函数与绝对值函数练习

分段函数与绝对值函数练习一、双基题目练练手 1.设函数f （x ）=?????≥--<+, 114,1)1(2x x x x 则使得f （x ）≥1的x 的取值范围为 ( ) A.（－∞，－2］∪［0，10］ B.（－∞，－2］∪［0，1］ C.（－∞，－2］∪［1，10］ D.［－2，0］∪［1，10］ 2．(2006安徽)函数2 2,0 ,0x x y x x ≥?=?-

7. 已知函数13 2 (0)()(01)log (1)x x f x x x x ?<=≤≤>??,当a <0时,f {f [f (a )]}= 8.函数221(0)()(0)x x f x x x ?+≥?=?-≤n n 求f （2002）. 解：∵2002＞2000， ∴f （2002）=f ［f （2002－18）］=f ［f （1984）］=f ［1984+13］=f （1997）=1997+13=2010. 感悟方法求值时代入哪个解析式,一定要看清自变量的取值在哪一段上. 【例2】判断函数22(1)(0)()(1)(0)x x x f x x x x ?-≥?=?-+0时，－x<0, f(－x)= －(－x)2(－x+1)=x 2(x －1)=f(x)；当x=0时，f(－0)=f(0)=0；当x<0时，f(－x)=( －x)2(－x －1)= －x 2(x+1)=f(x)。因此，对任意x ∈R 都有f(-x)=f(x)，所以函数f(x)为偶函数。

运放电路分析

从虚断，虚短分析基本运放电路遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi ，那是一个反向放大器，然后得出 Vo=-Rf*Vi 今天，教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB 以上。而运放的输出电压是有限的，一般在10 V～14 V。因此运放的差模输入电压不足 1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。

在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入暂时忘掉那些输入输出关系的公式这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题）。好了，让我们抓过两把“板斧”------ “虚短”和“虚断”，开始“庖丁解牛”了。 1）反向放大器：图 1 图一运放的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2相当于是串联的，流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的，即流过R1的电流和流过R2 的电流是相同的。流过R1的电流：I1 = (Vi - V- )/R1 a

运放的应用实例和设计指南

1.1 运放的典型设计和应用 1.1.1 运放的典型应用运放的基本分析方法：虚断，虚短。对于不熟悉的运放应用电路，就使用该基本分析方法。运放是用途广泛的器件，接入适当的反馈网络，可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器、振荡器及电压比较器。 1) 运放在有源滤波中的应用图5.2 有源滤波上图是典型的有源滤波电路（赛伦-凯电路，是巴特沃兹电路的一种）。有源滤波的好处是可以让大于截止频率的信号更快速的衰减，而且滤波特性对电容、电阻的要求不高。该电路的设计要点是：在满足合适的截止频率的条件下，尽可能将R233和R230的阻值选一致，C50和C201的容量大小选取一致（两级RC电路的电阻、电容值相等时，叫赛伦凯电路），这样就可以在满足滤波性能的情况下，将器件的种类归一化。其中电阻R280是防止输入悬空，会导致运放输出异常。滤波最常用的3种二阶有源低通滤波电路为巴特沃兹，单调下降，曲线平坦最平滑；切比雪夫，迅速衰减，但通带中有纹波；贝塞尔（椭圆），相移与频率成正比，群延时基本是恒定。二阶有源低通滤波电路的画法和截止频率 2) 运放在电压比较器中的应用

图5.3 电压比较上图是典型信号转换电路，将输入的交流信号，通过比较器LM393，将其转化为同频率的方波信号（存在反相，让软件处理一下就可以），该电路在交流信号测频中广泛使用。该电路实际上是过零比较器和深度放大电路的结合。将输出进行（1+R292/R273）倍的放大，放大倍数越高，方波的上升边缘越陡峭。该电路中还有一个关键器件的阻值要注意，那就是R275，R275决定了方波的上升速度。 3) 恒流源电路的设计如图所示，恒流原理分析过程如下： U5B （上图中下边的运放）为电压跟随器，故V4 V1=; 由运算放大器的虚短原理，对于运放U4A （上图中上边的运放）有： V5 V3=；而 () 421 2020 V4-Vref V5V R R R ++? =； ()019 1819 0-V2 V3++?=R R R ; 有以上等式组合运算得：Vref V1 V2=- 当参考电压Vref 固定为1.8V 时，电阻R30为3.6Ωk ,电流恒定输出0.5mA 。该恒流源电路可以设计出其他电流的恒流源，其基本思路就是：所有的电阻都需要采用高精度电阻，且阻值一致，用输入的参考电压（用专门的参考电压芯片）比上阻值，就是获得的输出电流。但在实际使用中，为了保护恒流源电路，一般会在输出端串一只二极管和一只电阻，这样做的好处第一是防止外界的干扰会进入恒流源电路，导致恒流源电路的损坏，二是可以防止外界负载短路时，不至于对恒流源电路造成损坏。

几种绝对值电路的比较

『专业技术』几种绝对值电路的比较 2006-08-28 22:17:26 项目中的绝对值电路调试项目过程中需要对正弦信号做一个绝对值运算，通过查一些资料，得到好几种绝对值电路，到底该选用那一种，这是一个问题！如果能够搭建一个实际电路来测试当然很好，但是这样做需要不断调试，比较费时间，成本也比较高。后来我想到用软件进行仿真，同样以前没有做过类似事情，查相关资料有个pspice用来做电路仿真效果非常好，并且在高教版的《电子技术基础》提到了应用。pspice软件在网上很难找，有一次偶然发现pspice已经集成在protel里面，就直接在protel里面对三种绝对值电路进行仿真。结果如下，现在板子这一部分调试已经完成了，发现protel里仿真的结果和实际结果很接近。第一个绝对值电路：当输入正弦信号频率为0.5KHz时，输出信号如下：

从输出信号图可以看出，在输入正弦信号的过零点，电路不能很好的进行翻转，产生较大误差，并且，上图时输入频率0.5k时的仿真图，当频率增大，这种误差也会增大。第二个绝对值电路：当输入正弦信号频率为5KHz时，输出信号如下,可以看出这种情况下电路做绝对值效果比较好。当输入正弦信号频率为30KHz时，输出信号如下：

这个电路的问题在于高频时（20kHz以上）绝对值效果不好，可能是因为电路中存在电容性元件的缘故。第三个绝对值电路：当输入正弦信号频率为30KHz时，输出信号如下：

跟前面两个电路仿真效果相比较，这个电路做绝对值运算误差要小得多，在正弦信号过零点大概产生0.05v 的偏差，在实际电路中，也会出现这个问题。并且，仔细点可以看出在200度左右的相位有一个毛刺，这个也在实际电路中会出现，并且比较明显。

分段函数与绝对值函数

2．11分段函数与绝对值函数 ——随着高考命题思维量的加大,分段函数成了新的热点和亮点,单设专题,以明析强化之一、明确复习目标了解分段函数的有关概念；掌握分段函数问题的处理方法二．建构知识网络 1.分段函数:定义域中各段的x 与y 的对应法则不同,函数式是分两段或几段给出的. 分段函数是一个函数,定义域、值域都是各段的并集。 2.绝对值函数去掉绝对符号后就是分段函数. 3.分段函数中的问题一般是求解析式、反函数、值域或最值,讨论奇偶性单调性等。 4.分段函数的处理方法:分段函数分段研究. 三、双基题目练练手 1.设函数f （x ）=???? ?≥--<+, 11 4,1) 1(2 x x x x 则使得f （x ）≥1的x 的取值范围为 ( ) A.（－∞，－2］∪［0，10］ B.（－∞，－2］∪［0，1］ C.（－∞，－2］∪［1，10］ D.［－2，0］∪［1，10］ 2．(2006安徽)函数2 2,0 ,0x x y x x ≥?=? -

4.（2006全国Ⅱ）函数19 1 ()n f x x n == -∑的最小值为 ( ) （A ）190 （B ）171 （C ）90 （D ）45 5.（2005北京市西城模拟）已知函数f （x ）=?? ?<-≥-), 2(2 ), 2(2 x x x 则f （lg30－lg3） =___________；不等式xf （x －1）＜10的解集是_______________. 6. （2006浙江）对R b a ∈,,记则{}? ??≥=b a b b a a b a ＜,,,max 则函数 (){}()R x x x x f ∈-+=2,1max 的最小值是 . 7. 已知函数1 3 2 (0)()(01)log (1) x x f x x x x ?<=≤≤>??,当a <0时,f {f [f (a )]}= 8.函数2 21(0) ()(0) x x f x x x ?+≥?=?-

十一种经典运放电路分析

十一种经典运放电路分析从虚断，虚短分析基本运放电路由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的，一般在10 V～14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题）。

1）反向放大器：传输文件进行[薄膜开关] 打样图1 图一运放的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2相当于是串联的，流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的，即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。流过R1的电流：I1 = (Vi - V-)/R1 ………a 流过R2的电流：I2 = (V- - Vout)/R2 ……b V- = V+ = 0 ………………c I1 = I2 ……………………d

基于某单片机正弦波有效值地测量

基于单片机正弦波有效值的测量一．简介本作品以单片机STC12C5A60S2为主控芯片并以此为基础，通过二极管1N5819实现半波整流，使用单片机内部自带10位AD对整流后的输入信号进行采样，从而实现对峰值的检测；同时通过运放LM837对输入信号进行放大，之后通过施密特触发器，将原始信号整形成可被单片机识别的标准脉冲波形，之后配合内部计数器（定时器）达到测量其频率的目的；这样，整流和AD采样实现对输入信号峰值的检测；通过放大、整形实现对输入信号频率的检测。二．基本功能与技术指标要求（1）输入交流电压：1mV～50V,分五档： ①1mV~20mV，②20mV~200mV,③200mV~2V,④2V~20V,⑤20v~50V。（2）正弦频率；1Hz~100kHz；（3）检测误差：≤2%；（4）具有检测启动按钮和停止按钮，按下启动按钮开始检测，按下停止按钮停止检测；（5）显示方式：数字显示当前检测的有效是，在停止检测状态下，显示最后一次检测到的有效值；（6）显示：LCD，显示分辨率：每档满量程的0.1%；三．理论分析本文要求输入交流信号，通过电路测量其峰值，频率，有效值以

及平均值，因为输入的交流信号为模拟信号，而一般处理数据使用的主控芯片单片机处理的是数字信号，所以我们选择使用数模转换器AD（Analog to Digital Converter）将输入的模拟信号转换为数字信号，并进行采样；由于要求输入交流信号电压峰峰值Vpp为 50mV~10V，所以如果我们采用AD为8位，则最小采样精度为，因此会产生78.4%的误差，并且题目要求输入交流信号的频率范围为40Hz～50kHz，所以为了保证对高频率信号的单周期内采样个数，我们需要选择尽量高速度的AD；因此我们选用使用单片机STC12C5A60S2，其内部自带AD为8路10位最高速度可达到250KHz，所以我们可以将最小采样精度缩小到，并且在输入交流信号频率最大时（50KHz）在单个周期内可采集5个点，因此可保证测量精度。由于该AD只能接受0~5V的模拟信号输入，所以当我们直接输入一个双极性信号时可能损坏AD，因此当信号进入AD之前我们要进行半波整流，为此我们设计了整流电路，在交流信号通过整流电路输入AD 后，由AD实时输出对应模拟信号大小的二进制数，并存入变量MAX中，随着信号的不断输入MAX中只保存AD输出过的最大值，这样既可测出输入信号的峰值；由交流信号有效值表达式可知检波器应当首先把输入的瞬时电压平方, 然后在一定平均时间内取平均值再开方。即可得到交流信号的有效值，然后通过比较峰值和有效

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)

集成运算放大器电路分析及应用（完整电子教案） 3.1 集成运算放大器认识与基本应用在太阳能充放电保护电路中要利用集成运算放大器LM317实现电路电压检测，并通过三极管开关电路实现电路的控制。首先来看下集成运算放大器的工作原理。【项目任务】测试如下图所示，分别测量该电路的输出情况，并分析电压放大倍数。 R1 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 R1 15kΩR2 15kΩ R3 15kΩ R4 10kΩ V2 4 V XFG1 1 VCC 5V U1A LM358AD 3 2 4 8 1 VCC 3 5 2 4 函数信号发生器函数信号发生器 (a)无反馈电阻(b)有反馈电阻图3.1集成运算符放大器LM358测试电路(multisim) 【信息单】集成运放的实物如图3.2 所示。图3.2 集成运算放大 1.集成运放的组成及其符号各种集成运算放大器的基本结构相似，主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成，如图3.3所示。输入级一般由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成；中间级的作用是获得较大的电压放大倍数，可以由共射极电路承担；输出级要求有较强的带负载能力，一般采用射极跟随器；偏置电路的作用是为各级电路供给合理的偏置电流。

图3.3集成运算放大电路的结构组成集成运放的图形和文字符号如图 3.4 所示。图3.4 集成运放的图形和文字符号其中“-”称为反相输入端，即当信号在该端进入时，输出相位与输入相位相反；而“+”称为同相输入端，输出相位与输入信号相位相同。 2.集成运放的基本技术指标集成运放的基本技术指标如下。 ⑴输入失调电压 U OS 实际的集成运放难以做到差动输入级完全对称，当输入电压为零时，输出电压并不为零。规定在室温(25℃)及标准电源电压下，为了使输出电压为零，需在集成运放的两输入端额外附加补偿电压，称之为输入失调电压U OS ，U OS 越小越好，一般约为 0.5～5mV 。 ⑵开环差模电压放大倍数 A od 集成运放在开环时(无外加反馈时)，输出电压与输入差模信号的电压之比称为开环差模电压放大倍数A od 。它是决定运放运算精度的重要因素，常用分贝(dB)表示，目前最高值可达 140dB(即开环电压放大倍数达 107 )。 ⑶共模抑制比 K CMRR K CMRR 是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，即od CMRR oc A K =A ，其含义与差动放大器中所定义的 K CMRR 相同，高质量的运放 K CMRR 可达160d B 。 ⑷差模输入电阻 r id r id 是集成运放在开环时输入电压变化量与由它引起的输入电流的变化量之比，即从输入端看进去的动态电阻，一般为M Ω数量级，以场效应晶体管为输入级的r id 可达104M Ω。分析集成运放应用电路时，把集成运放看成理想运算放大器可以使分析简化。实际集成运放绝大部分接近理想运放。对于理想运放，A od 、K CMRR 、r id 均趋于无穷大。 ⑸开环输出电阻 r o r o 是集成运放开环时从输出端向里看进去的等效电阻。其值越小，说明运放的带负载能力越强。理想集成运放r o 趋于零。其他参数包括输入失调电流I OS 、输入偏置电流 I B 、输入失调电压温漂 d UOS /d T 和输入失调电流温漂 d IOS /d T 、最大共模输入电压 U Icmax 、最大差模输入电压 U Idmax 等，可通过器件

2 音频放大器的仿真方法

实践2：音频功率放大器分析音频功率放大器是音响系统中的关键部分，其作用是将传声器件获得的微弱信号放大到足够的强度去推动放声系统中的扬声器或其他电声器件，使原生响重现。一个音频放大器一般包括两部分，虚框部分就是音频放大部分。由于信号源输出幅度往往很好,不足以激励功率放大器输出额定功率，因此常在信号功率放大器之间插入一个前置放大器将信号源输出信号加以放大，同时对信号进行适当的音色处理。 2.1 音频功率放大器前置放大电路 2.1.1 前置放大器运放介绍 op07 高精度运算放大器具有极低的输入失调电压，极低的失调电压温漂，非常低的输入噪声电压幅度及长期稳定等特点。可广泛应用于稳定积分、精密绝对值电路、比较器及微弱信号的精确放大，尤其适应于宇航、军工及要求微型化、高可靠的精密仪器仪表中。

图 OP07外型图片图OP07原理图片 2.1.2 前置放大电路仿真图编辑（1）点击元件模式（Component Mode ），点击元件选取按钮（Pick From Library ），选择元件，OP07 （运算放大器）、RES （电阻）、CAP-ELEC （电解电容）（2）点击终端模式（Terminals Mode ），加载电源（POWER （3）绘制电路图并设置电路图参数，如图所示图音频功率放大电路前置放大电路（含参数）

（4）点击终端模式（Terminals Mode ），加入 INPUT OUTPUT 别设置成INPUT和OUTPUT1,设置对话框如图所示完成电路如图所示图连接INPUT终端、OUTPUT终端

2.1.3音频功率放大器前置放大电路分析 (1)添加输入信号源，点击信号源模式（Generator Mode ），添加正弦信号源SINE，放置到输入端，如图所示，并设置参数如下面的对话框所示。放置测量探针。点击工具箱中的V oltage probe图标，实用旋转或镜像按钮调整探针的方向后，在编辑口期