一般学习过模电的同学，懂负反馈、虚短虚断、会计算，但是还是不会具体应用。接下来先根据需求锁定关键参数，再通过规范调试排除问题。

一、 运放选型：从需求出发，按优先级筛选参数

选型的核心是 **“按需取舍”—— 没有万能的运放，只有最适合当前场景的运放。新手可以按“核心参数→次要参数→封装 / 成本”** 的优先级来筛选，步骤如下：

1. 第一步：明确应用场景，确定核心参数

不同场景对运放的要求天差地别，先把场景定下来，再对应找参数。

2. 第二步：掌握关键参数的 “取舍逻辑”

很多参数是相互制约的，比如高带宽运放通常静态电流大，低失调运放带宽可能不高，要根据需求抓重点。

• 输入失调电压 (VOS​)
  • 含义：运放输入端短接时，输出端的直流电压（反映运放的对称性）。
  • 新手选型：直流放大场景选 **VOS​<1mV** 的运放（精密运放如 OP07、AD8551）；交流场景可放宽到几 mV（如通用运放 LM358）。
• 带宽 (GBW/ BW)
  • 单位增益带宽 (GBW)：运放接成 1 倍放大时的带宽，是最常用的带宽指标。
  • 计算技巧：所需带宽 = 信号频率 × 放大倍数。比如放大 10 倍、10kHz 的信号，至少选 GBW>100kHz 的运放。
• 压摆率 (SR)
  • 含义：运放输出电压的最大变化速率（决定了大信号下的响应速度）。
  • 新手避坑：如果 SR 不够，正弦波会变成三角波！计算要求：SR≥2πfVop−p​（f是信号频率，Vop−p​是输出峰峰值）。
• 电源电压范围
  • 单电源 vs 双电源：
    • 单电源（如 3.3V、5V）：适合嵌入式系统（和 MCU 同电源），但要注意输入信号不能低于地电位（除非是轨到轨输入运放）。
    • 双电源（如 ±5V、±12V）：适合需要放大正负信号的场景（如音频信号）。
  • 轨到轨输出：输出电压可以接近电源轨（如 5V 单电源下，输出可到 0~4.9V），新手优先选轨到轨运放（如 LMV358），避免输出幅度被 “削顶”。
• 输入偏置电流 (IIB​)
  • 含义：流入运放输入端的微小电流。
  • 新手选型：如果信号源内阻大（如 MΩ 级传感器），必须选 **IIB​<1nA** 的运放（如 CMOS 运放 TLC272），否则偏置电流会在电阻上产生压降，导致测量误差。

3. 第三步：通用选型步骤

1. 确定电源条件（单 / 双电源、电压范围）→ 排除不符合的运放。
2. 确定信号类型（直流 / 交流、频率、幅度）→ 计算所需 GBW 和 SR → 筛选满足的运放。
3. 确定精度要求→ 筛选VOS​、CMRR、噪声等参数。
4. 最后看封装和成本（新手优先选 DIP 封装，方便面包板焊接，如 LM358、OP07）。

4. 推荐几款 “万能” 运放

• 通用型：LM358（单电源、双运放、低成本，适合直流放大、电压比较）。
• 精密型：OP07（低失调、低漂移，适合高精度直流测量）。
• 高速型：TL082（JFET 输入、宽带宽，适合交流信号放大）。
• 低功耗型：TLC272（CMOS 运放、微安级静态电流，适合电池设备）。

二、 运放调试：从 “通电” 到 “优化”，新手避坑指南

调试是新手最容易踩坑的环节，核心思路是 **“先静态后动态，先空载后带载”**，逐步排查问题。

1. 调试前的准备工作（必做）

• 硬件检查
  1. 电源接线：确认正负极没接反（运放电源脚接反会直接烧毁）；单电源运放的地要和系统地共地。
  2. 反馈电阻：确认反馈电阻的阻值（根据放大倍数Av​=1+Rf​/R1​计算），新手建议用 1k~100kΩ 的电阻（阻值太大容易引入噪声，太小会增加功耗）。
  3. 输入回路：如果是直流信号，输入串一个限流电阻（如 1kΩ）；如果是交流信号，加耦合电容（如 1μF~10μF，隔离直流成分）。
• 工具准备：万用表（测静态电压）、示波器（看动态波形）、信号发生器（提供输入信号）。

2. 第一步：静态调试（空载，不加输入信号）

目的：检查运放是否工作在正常状态，排除电源和接线问题。

1. 测电源电压：用万用表测运放的电源脚电压，确认和设计值一致（如 5V 单电源，测 VCC 脚为 5V，GND 脚为 0V）。
2. 测输出静态电压
   • 同相放大电路（输入接地）：理想输出应为 0V，实际会有一个微小电压（等于VOS​×Av​）。
     • 如果输出接近电源轨（如 5V 单电源下输出 4.9V 或 0V），说明运放饱和了！原因可能是：电源电压不够、反馈电阻没接好（变成开环状态）、输入失调太大。
   • 解决办法：检查反馈回路是否断路；换低失调运放；在输入端加一个调零电路（如 OP07 的调零脚接电位器）。

3. 第二步：动态调试（加输入信号，看输出波形）

目的：验证放大倍数是否正确，波形是否失真。

1. 加输入信号：用信号发生器输出一个低频小信号（如 1kHz、100mV 峰峰值的正弦波），接入运放输入端。
2. 看输出波形：用示波器测输出端，对比输入和输出：
   • 放大倍数是否正确：如设计Av​=10，输入 100mVpp，输出应为 1Vpp。如果倍数不对，检查反馈电阻的阻值。
   • 波形是否失真
     • 削顶失真：输出波形的顶部 / 底部被削平 → 原因是压摆率不够或电源电压太低→ 换高 SR 运放，或提高电源电压。
     • 相位失真：输出波形相位偏移太大 → 原因是带宽不够→ 换 GBW 更大的运放。
     • 噪声大：波形上有很多毛刺 → 原因是电阻阻值太大、接地不好→ 减小反馈电阻阻值；在电源脚加去耦电容（0.1μF 陶瓷电容，靠近运放电源脚）。

4. 第三步：带载调试（接实际负载，如 ADC、喇叭）

目的：检查运放在带负载时的性能。

• 问题 1：带载后输出幅度下降 → 原因是运放的输出驱动能力不够→ 解决办法：换输出电流大的运放（如 LM386 音频功放），或在运放输出端加一级射极跟随器（增强驱动）。
• 问题 2：负载变化时输出不稳定 → 原因是反馈回路的相位裕度不够→ 解决办法：在反馈电阻上并联一个小电容（如 10pF~100pF），补偿相位。

5. 新手常见调试坑及解决办法

三、 实战建议

1. 先搭面包板验证：不要直接画 PCB，先用面包板搭电路，方便修改电阻电容和更换运放。
2. 从简单电路入手：先做同相放大电路（最稳定），再做反相放大、差分放大，循序渐进。
3. 多观察波形：示波器是调试运放的 “眼睛”，新手要学会看波形的失真、噪声，通过波形反推问题。