设计电路必备：滤波、稳压、比较、运放
设计电路必备：滤波、稳压、比较、运放
一、一种常用的无源低通滤波电路
上图由RC组成的低通滤波电路很常用，在直流信号处理中常常会出现。熟悉RC微积分电路的可知，这不是RC积分电路嘛，其实积分电路具有低通滤波的功能。下图的电压采集电路中就使用到了该滤波电路。
二、稳压二极管稳压电路
看似简单，其实就一个电阻和一个稳压二极管，但对初学者来说并不容易。不是随便选择满足稳压要求的二极管再配个电阻就可以了的，电阻R的大小选多少合适？这是要根据稳压管的正常工作电流范围以及电压负载的大小进行匹配的。
最好了解稳压二极管的U-I曲线图以及整个稳压过程。
三、 电压比较器电路
如上图，电压比较器的原理是这样的，当V1>V2时，输出为低电平（GND），当V1<V2时，输出为高电平（+5V），注意：一般比较器输出内部并没有上拉电阻，若输出不加上拉电阻，当V1<V2时，输出为OC（悬空）状态，并不是高电平。
四、运算放大电路
上图为同相运放电路原理，
输出公式为：VO=VI×(1+R2/R1)
上图为反向输入运放原理，输出公式为：VO= －VI×(R2/R1)。
要学会运用运放正负输入端“虚断”与“虚短”的原理，进行推算。
五、运算放大器和电压比较器的原理符号一样，该怎么区分？
运算放大器和电压比较器在原理符号上确实是一样的，都有5个引脚，其中两个引脚为电源+和电源-，还有两个引脚为同相输入端（+）和反向输入端（-），最后一个引脚是输出端。
但是它们的功能是不一样的，运放的功能及用途更复杂，而比较器就相对简单得多。
电压比较器
下面简单讲解一下比较器的基本原理，比较器的原理挺简单，目的是比较两个输入端的电压大小，若正输入端的电压为a,负输入端的电压为b，则当a＞b时，输出为高电平（逻辑1）；当a＜b时，输出为低电平（逻辑0）。
下面结合原理图进行说明，如下图原理图，比较器输入端的电压为IN1、IN2，供电为VCC/GND，上拉电阻1K，上拉电压为VCC。
当输入电压IN1＞IN2时，即正输入端的电压较高，输出高电平（VCC）；
当输入电压IN2＞IN1时，即负输入端的电压较高，输出低电平（0V）。
比较器的用途很广，可用于比较热敏电阻、光敏传感器等电压信号，用于离散量控制，比如通过比较器采集光敏电阻的电压判断白天还是夜晚等，比较器还可以用于模拟量负反馈电路当中，比如电压调节等。
运算放大器
运放的用途很多，基本的运放电路有同相比例放大电路、反相比例放大电路、加法器、减法器、差分比例运算电路、微分电路、积分电路等，掌握这些基本的集成运放电路原理，基本上可以区分电路图中符号一样的电路符号属于比较器还是运放。
一般情况下，运放都会在输出端与输入端之间串联一个电阻用于反馈，而一般情况下电压比较器输出端与输入端之间是没有电阻的，绝大部分电路都可以通过此区别来区分，但是也有特殊情况，这要根据具体原理具体分析了。
比如运放也可以当比较器使用，其输出端与输入端之间开环（不接反馈电阻），使用运放当比较器其别在于不用上拉电阻，当IN1＞IN2时，输出电压为VCC（运放电源电压），当IN1＜IN2时，输出电压为0。
总结：专业基础扎实，掌握电压比较器和运放的基本电路之后，基本上直接就能够判别原理属于运放还是比较器，只有少量的特殊情况需要具体分析，通过专业知识分析其原理很快就能够判别其属于运放还是比较器。
六、双电源运放和单电源运放有什么区别？
① 双电源可以处理正负输入信号，单电源只能正输入信号。
② 双电源可以输出正负电压，单电源芯片只能输出正电压。
③ 单电压供电没有负电压，双电压供电有负电压；另：单电压的输出幅度想与双电压供电的输出幅度一样的话，那么单电压供电电压是比电压正负电压差，比喻双电压是±12V供电，那么单电压需要24V供电输出幅度才能一样。
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