spice仿真
集成运算放大器电路的Proteus仿真
运算放大器是由晶体管组成，最早用作模拟计算机的基本构建单元，完成加、减、乘、除等运算，所以称为运算放大器，简称“运放”。现在常用的运算放大器都是集成电路，集成运放已有40多年的历史，是型号最多也是最常使用的一类模拟集成电路，应用广泛。
一、基本运算电路：
运算是运算放大器最基本的功能，包括比例、加、减、微分、积分、指数、对数等基本运算。
1. 反相比例放大器（Inverting amplifier）：
反相放大器是运放最常见的应用电路，其放大倍数由反馈电阻RF与输入电阻R1之比决定。
运放用最早获得普遍应用的uA741，仿真时使用直流激励源（设为1V），可以看到输出端的直流电压表显示为-9.99V，与理想状态下反相放大器公式的结果基本一致，精度超2%。这里没有使用失调调整端，使用后精度会更高。
可以用DC SWEEP（直流扫描）分析输出与输入变化之间的关系，可以看出基本为直线。
为了减小输入级偏置电流引起的误差，在同相输入端应接入平衡电阻R3：
2. 同相比例放大器（Noninverting amplifier）：
反相放大器虽然简单，但输出与输入之间为反相，如果需要输出与输入同相，就要用同相放大器。
仿真时，输入电压设为1V，输出直流电压表上显示为11V，精确度非常高。同样，可以用DC SWEEP（直流扫描）分析输出随输入而变化的曲线，也基本是一条曲线。
如果上述电路没有R1，就组成电压跟随器，一般反馈电阻用10k，同相输入电阻等于RF，这样可以减小漂移并起保护作用，也不会影响跟随性。
3. 反相加法电路：
信号相加，也是常用的电路，用反相放大器组成的加法器比较简单实用。
4. 减法电路：
两个信号分别从正反相输入端输入，可以组成减法电路。当R1=R2及R3=RF时：
5. 微分电路：
微分，在信号变换中也会遇到，比如对三角波进行微分会产生方波，正弦波微分产生余弦波。
简单的微分电路，只需要把反相放大器的输入电阻改为电容即可，但往往会串入限流电阻以改善性能，反馈电阻也会并联一个小电容抑制高频噪声，提高电路稳定性。
6. 积分电路：
简单的积分电路，只要把反相放大器的反馈电阻改为电容即可，但会造成直流电位的漂移，一般要并联一个电阻，这个电阻要比较大以免影响电容充电过程从而影响积分性能。
积分与微分是逆运算，对一个方波积分可以产生三角波，对余弦波积分则产生正弦波。积分电路也常用于信号变换中，比如产生三角波或锯齿波等。
7. 对数放大器：
PN结的伏安特性近似对数，所以可以利用PN结可组成对数放大器。
上述电路要求输入电压必须为正；若输入电压为负，二极管则要反接；也可以用反向并联的两只二极管对正负输入电压进行对数放大。由于二极管体电阻造成的压降会影响对数运算，所以要使用体电阻小的二极管作为变换元件。
也可以使用三极管组成对数放大器，如图：
当输入电压为正时用NPN三极管，为负则使用PNP三极管。图中的二极管为保护二极管，防止三极管反偏时因输出电压过大而造成击穿。对数放大器常用于压缩信号的动态范围。
8. 指数放大器：
指数与对数是逆运算，所以只要把对数放大器的电阻与二极管互换就是简单的指数放大器。
从DC扫描曲线中可以看出，能得到指数输出特性的输入信号范围非常窄，只有在二极管接近导通的很小一段电压范围内才有这种特性。同样，也可以用三极管组成指数放大器：
二、有源滤波器：
滤波器是信号变换常用的电路形式。低频电路中常用RC滤波器，但这种滤波电路都会造成信号的衰减，如果把RC电路与运放组合形成滤波器，在滤波的同时还有信号放大的作用，至少可以补偿衰减，同时还能改善一些电路特性，这就是有源滤波器。滤波器有低通、高通、带通、带阻等多种频率特性，每种还有巴特沃兹、切比雪夫、椭圆曲线等多种形式，还可分为一阶、二阶及更高阶的滤波器。滤波器有很系统的分析方法，还有大量图表和经验公式，这里只对最简单最常见的几种滤波器进行仿真。滤波器一般用频率特性曲线进行仿真。
1. 有源低通滤波器：
一阶有源低通滤波器，就是一级RC低通滤波器再加上同相放大器，其电路及特性曲线为：
其中绿色的曲线为幅频特性，红色的为相频特性。从幅频特性曲线可以看出，电路的增益会随着频率的增加而减小，当增益减小到比通带增益小3dB时所对应的频率称为截止频率。一阶有源低通滤波器的截止频率与RC低通滤波器的基本一致，为1/2πRC。
当然，也有人使用电压跟随器与RC低通网络组成低通滤波器，但使用同相放大器可以方便地调整增益，而且不会影响截止频率，使用更方便。
一阶有源滤波器的增益在频率超过截止频率后衰减不够快，是以-6dB/倍频程（或-20dB/十倍频程）下降，选择性不好，很多场合需要的衰减特性更快，就要用到更高阶的滤波器。
二阶有源低通滤波器也可以用两级RC低通滤波器加电压跟随器组成，但一般更多采用其他形式，常见的有压控电压源型和多路反馈型等。
压控电压源型有源低通滤波器可以有一定增益，但一般要小于2，不然很容易产生自激。当R2=R3=R，C2=C3=C时，二阶有源低通滤波器的截止频率和Q值分别为：
二阶低通滤波器阻带特性有改善，是以-12dB/倍频程（或-40dB/十倍频程）下降。
2. 有源高通滤波器：
高通滤波器是低频为阻带而高频为通带，与低通滤波器有对偶关系，可以通过对应的低通滤波器变换得到，一般是将RC低通滤波器选频网络中的R与C交换位置，变换后截止频率相同。
因为运放的增益带宽积的限制，有源高通滤波器会在超出一定频率后特性变差。
3. 有源带通滤波器：
带通滤波器，最低阶就是二阶，可以看作是一阶低通与一阶高通的组合。一般选C1=C2=C，这时带通滤波器的中心频率、带宽及品质因数分别为：
4. 有源带阻滤波器：
带阻滤波器有多种形式，有源滤波器中最常见的是用RC双T网络组成的二阶带阻滤波器。当C1=C2=C3/2，R1=R2=2R3时，中心频率为1/2πRC，Q值为1/2(2-A)，带宽为2(2-A)/RC。其中A为增益，A=1+Rb/Ra，一般放大倍数应小于2。
三、电压比较器：
电压比较器是运算放大器的非线性应用，常用于脉冲数字电路中。
上图是用传输特性分析的电压比较器性能。运放正相输入端接参考电平Vr，当反相输入端的电压Vin低于Vr时，输出被稳压管嵌位在5.7V；当反相器输入端的电压Vin高于Vr时，输出端被稳压管嵌位在-5.7V。曲线非常陡峭，只有极窄的过渡带。
1. 过零比较器：
以零电位为门限值，判断输入信号是否高于零电位。
当输入一个正弦波信号后，过零比较器输出为方波信号，方波的跳变处在正弦波零值点上。
2. 迟滞比较器：
普通过零比较器，在零电位附近还会有很窄的过渡区，当输入信号在此范围时，输出就不是正负的嵌位电平，而会是一个中间值。虽然此范围很小，但易受温度及外部干扰的影响，对后续的逻辑判断造成影响，需要消除。迟滞比较器也称施密特触发器，是在开环比较器的基础上引入正反馈而构成，正反馈可以加快输入电压的反转速度，而且会产生回差。
从仿真曲线可以明显看到方波的上升/下降沿已不在正弦波的零点上，而出现了一个偏移。
从输出端增加一个正反馈支路到同相输入端，当输出为正/负时，同相输入端的参考电位会产生一个偏移值，不再是零电位，而分别是：
即，输出为正时，参考点电位比零电位略高，当输入电压高于此值时才能使输出反转为负；而此时参考点电位又变得比零电位略低，要使输出再转为正，就要使输入电压低于此负值才可以。这样，参考点电位出现一个回差，在回差范围内的微小输入变化不会对输出产生影响，这是一种迟滞特性，所以称为迟滞比较器。通过调整R2的大小，可以改变这个回差值。
3. 双限比较器：
双限比较器，也称窗口比较器，它有两个门限值，当输入信号在两个门限之间时输出一个电平，输入信号超出门限之外则输出另一个电平。图中设置上限V+为+5V，下限V-为-5V，输入信号Vin为±8V的三角波，经过双限比较器后输出为方波，方波的上下沿对应三角波的±5V位置。
四、信号产生器：
运放的输入阻抗高，组成的放大器使用的外围元器件少且增益易调节，很适合制作反馈型的正弦波信号发生器。运放接成比较器形式，并进行波形转换，也可以形成方波、三角波、锯齿波发生器。因为受到运放增益带宽积的限制，其组成的信号发生器只能应用于低频场合。
1. 文氏电桥正弦波振荡器（Wien bridge）：
文氏电桥是一种选频网络，接入反馈回路就可以形成对特定频率的正反馈，从而产生正弦波信号。
文氏电桥振荡器的振荡频率为1/2πRC，起振条件为A>3。仿真软件对信号发生器仿真不是很方便，实际中起振的电路往往仿真时并不能达到效果，一般要在电路中放置一个电位器，如果仿真时示波器没有波形，就点击电位器的触头，常常就能产生波形。信号发生器的分析还是要结合理论进行分析，仿真软件有一定局限性。
2. RC移相网络正弦波振荡器：
用三级RC移相网络可以使特定频率产生180度相移，从而使负反馈变为正反馈，这也是一种常见的正弦波产生方式，一般用于固定频率信号发生器。
RC移相式振荡器的振荡频率为1/4.9πRC，起振条件为A>29。
3. 双T网络正弦波振荡器：
双T网络有优良的选频特性，带阻滤波器中就经常使用，也可以组成正弦波振荡器。
双T网络振荡器的振荡频率为1/5RC，起振条件为A>1。
4. 方波信号发生器（multivibrator）：
方波信号发生器也称多谐振荡器，广泛用于脉冲和数字电路中。用单运放加上RC反馈网络就可组成方波振荡器，振荡频率接近1/2R1C1。
但上面的电路，方波的占空比是固定的，实际中往往需要不同占空比的方波，这就要通过分别改变电容的充电和放电时间来实现，一般是使用单向导电的二极管分开充放电回路。
电位器在20%和80%位置上时，虚拟示波器显示的输出波形如图：
5. 方波和三角波发生器：
方波积分可以得到三角波，三角波经比较器触发翻转形成方波。双运放就能构成方波和三角波发生器电路。
调节电位器RV可以调节振荡频率，改变R1/R2的比值可以调节三角波的幅值。
6. 锯齿波发生器：
三角波的充放电时间相同，如果调整电路使充放电时间不同，就会变成锯齿波。
五、信号变换电路：
电子线路中，经常遇到各种信号之间的变换，比如V/I、V/F、调制/解调等，很多也是可以用运放来实现的。
1. 检波电路：
用运算放大器可以组成线性检波电路，它克服了普通二极管检波电路的死区，效率因此也就提高很多。电路使用虚拟的信号发生器和示波器进行仿真，信号发生器的AM端加上100Hz的激励源可以使其产生AM信号，示波器同时显示出激励源、AM信号及检波输出三个通道的信号。只要加上后级滤波器就可以取出100Hz的调制信号。
2. 死区电路：
当输入信号Vin进入某个范围（死区）时，输出电压为0；当脱离此范围时，电路输出电压随输入信号变化。图中为二极管桥式死区电路。
3. V/I变换电路：
V/I变换是常见的一种电路，用于把电压的变化转变为电流的变化，有负载接地和不接地两种形式。
上图为负载RL不接地的V/I变换电路，用DC SWEEP（直流扫描）分析电路特性，可以看出RL上电流的变化与输入电压Vin的变化成比例，是一条直线。
负载接地的V/I变换电路更常用。因为电流回路为低阻抗，抗干扰较好，适合长距离传输，在工业仪表方面有较广应用，工业仪表一般使用0～10mA/4～20mA的电流来传输测量信号。
如图的电路是0～5V电压信号转换为4～20mA电流信号的输出级电路，通过调整两个电位器，可以精确调整输出电流。此电路采用外部供电方式。现在工业仪表用的V/I变换电路多采用专用集成电路，精度好易调整。
4. I/V变换电路：
I/V电路是V/I变换的逆变换，在工业仪表中也常使用，把0～10mA或4～20mA的电流信号恢复为电压信号，方便后面的信号采样-保持电路处理，然后送入计算机分析。
上图的I/V变换电路可以把4～20mA的电流变为-1～-5V的电压信号，再经一级反相放大器就可以变为1～5V的电压或0～5V的电压。但因为元器件的误差，往往输出会产生偏差，一般需加电位器进行仔细调整。
5. V/F变换电路：
V/F电路把输入的电压信号变换成相应的频率信号，也称为压控振荡器（VCO）。V/F变换电路有多种形式，用运放也可以组成一种简单的电路。
当输入为锯齿波，可以明显看出脉冲频率的降低。
6. 移相电路：
电子线路中往往需要对正弦波信号的相位进行变化，比如移相。利用运放与RC网络就可以构建出移相范围0～180度的移相电路。相位超前的移相电路如图：
通过调整R3，可以改变移相的大小，而基本不会影响输出电压的幅度。而相位滞后的移相电路则为：
这里，调整R6，可以改变相移的大小。因为电阻的调整范围受限，而且电路有一定误差，实际中并不能达到0～180度移相。
六、阻抗变换器：
实际的电阻都是正值，要消耗能量，而利用运算放大器的特性，可以组成负阻变换器，在输入端口处看上去阻抗为负值。集成电路中很难制作电感，而且低频电感体积很大而不便使用，大电容同样也很占体积，也可以用运放加电容来等效电感，或用小电容形成大电容，使很多电路功能可以方便实现。
1. 负阻抗变换器：
同相放大器中接入一个电阻，就可以组成负阻抗变换器电路。
当输入一个100Hz的交流信号时，图中的电流表会变为负值。这个等效负阻为：
图中的Z不仅可以使用电阻，如果换成电容，则电路等效为一个电感：
不过此等效电感并非定值，而是随频率而变化。或者是电路模型并不完善，仿真此负阻变换器时显示值往往并不稳定。
2. 电容倍增器：
在一些低频、低阻抗应用中，往往需要容量很大的电容，可采用电容倍增器来实现。由反相器构成的电容倍增器如图，此电路的输入阻抗为电阻R1和等效电容并联，等效电容为：
3. 阻抗变换器：
如图的阻抗变换器中，U1是起隔离放大作用的同相放大器，U2为阻抗变换电路。电路的等效输入阻抗为：
当选择不同性质的元件时，可以构成不同性质的阻抗变换电路。如图为等效电感器电路：
七、几个实用电路分析：
1. 音调控制电路：
音调控制，是指人为调节输入信号的低频、中频、高频成分的比例，改变音响系统的频率响应特性，以补偿音响系统各环节的频率失真，或用于达到不同的音色效果。反馈式音调控制电路只改变电路频率响应特性曲线的转折频率，而不改变其斜率。
当RV1和RV2都放在中间位置时的频率特性曲线如上图。图中，R1、R2、C3、C4和RV1组成低音反馈网络，R6、C1和RV2组成高音反馈网络。RV2 处于中间位置，而RV1分别处于20%和80%时的频率曲线为：
可见，100Hz附近的低频特性有明显的差别。当输入同样为1V/100Hz信号时，输出信号幅度也就随着RV1电位器位置的不同而不同：
当RV1处于中间位置，而RV2分别处于20%和80%时的频率特性曲线为：
可见，1k～20kHz的高频曲线部分有较明显的差别。如果输入1kHz/1V的正弦波信号，输入信号幅度及相位就会随RV2的位置不同而有明显差异：
当输入10kHz/1V正弦波信号时，输出的幅度差异表现的更明显：
2. 仪表放大器：
测量系统中，常需要放大传感器输出的微弱信号。传感器输出的信号较弱而且输出阻抗也较高，往往伴随很大的共模信号，这就需要用输入阻抗高的同相放大器并使用差动输入方式，以获得较高的共模抑制比，增强电路的抗干扰能力。
一般测量放大器使用三只运放组成，其中性能一致的两只工作于同相放大方式，构成平衡对称的差动放大输入级，用于抑制共模信号。这种电路也常称为仪表放大器。
（以上为dwenzhao 参考资料在Proteus上仿真并整理，将逐渐增加及完善，QQ1608288659）
一、基本运算电路：
运算是运算放大器最基本的功能，包括比例、加、减、微分、积分、指数、对数等基本运算。
1. 反相比例放大器（Inverting amplifier）：
反相放大器是运放最常见的应用电路，其放大倍数由反馈电阻RF与输入电阻R1之比决定。
运放用最早获得普遍应用的uA741，仿真时使用直流激励源（设为1V），可以看到输出端的直流电压表显示为-9.99V，与理想状态下反相放大器公式的结果基本一致，精度超2%。这里没有使用失调调整端，使用后精度会更高。
可以用DC SWEEP（直流扫描）分析输出与输入变化之间的关系，可以看出基本为直线。
为了减小输入级偏置电流引起的误差，在同相输入端应接入平衡电阻R3：
2. 同相比例放大器（Noninverting amplifier）：
反相放大器虽然简单，但输出与输入之间为反相，如果需要输出与输入同相，就要用同相放大器。
仿真时，输入电压设为1V，输出直流电压表上显示为11V，精确度非常高。同样，可以用DC SWEEP（直流扫描）分析输出随输入而变化的曲线，也基本是一条曲线。
如果上述电路没有R1，就组成电压跟随器，一般反馈电阻用10k，同相输入电阻等于RF，这样可以减小漂移并起保护作用，也不会影响跟随性。
3. 反相加法电路：
信号相加，也是常用的电路，用反相放大器组成的加法器比较简单实用。
4. 减法电路：
两个信号分别从正反相输入端输入，可以组成减法电路。当R1=R2及R3=RF时：
5. 微分电路：
微分，在信号变换中也会遇到，比如对三角波进行微分会产生方波，正弦波微分产生余弦波。
简单的微分电路，只需要把反相放大器的输入电阻改为电容即可，但往往会串入限流电阻以改善性能，反馈电阻也会并联一个小电容抑制高频噪声，提高电路稳定性。
6. 积分电路：
简单的积分电路，只要把反相放大器的反馈电阻改为电容即可，但会造成直流电位的漂移，一般要并联一个电阻，这个电阻要比较大以免影响电容充电过程从而影响积分性能。
积分与微分是逆运算，对一个方波积分可以产生三角波，对余弦波积分则产生正弦波。积分电路也常用于信号变换中，比如产生三角波或锯齿波等。
7. 对数放大器：
PN结的伏安特性近似对数，所以可以利用PN结可组成对数放大器。
上述电路要求输入电压必须为正；若输入电压为负，二极管则要反接；也可以用反向并联的两只二极管对正负输入电压进行对数放大。由于二极管体电阻造成的压降会影响对数运算，所以要使用体电阻小的二极管作为变换元件。
也可以使用三极管组成对数放大器，如图：
当输入电压为正时用NPN三极管，为负则使用PNP三极管。图中的二极管为保护二极管，防止三极管反偏时因输出电压过大而造成击穿。对数放大器常用于压缩信号的动态范围。
8. 指数放大器：
指数与对数是逆运算，所以只要把对数放大器的电阻与二极管互换就是简单的指数放大器。
从DC扫描曲线中可以看出，能得到指数输出特性的输入信号范围非常窄，只有在二极管接近导通的很小一段电压范围内才有这种特性。同样，也可以用三极管组成指数放大器：
二、有源滤波器：
滤波器是信号变换常用的电路形式。低频电路中常用RC滤波器，但这种滤波电路都会造成信号的衰减，如果把RC电路与运放组合形成滤波器，在滤波的同时还有信号放大的作用，至少可以补偿衰减，同时还能改善一些电路特性，这就是有源滤波器。滤波器有低通、高通、带通、带阻等多种频率特性，每种还有巴特沃兹、切比雪夫、椭圆曲线等多种形式，还可分为一阶、二阶及更高阶的滤波器。滤波器有很系统的分析方法，还有大量图表和经验公式，这里只对最简单最常见的几种滤波器进行仿真。滤波器一般用频率特性曲线进行仿真。
1. 有源低通滤波器：
一阶有源低通滤波器，就是一级RC低通滤波器再加上同相放大器，其电路及特性曲线为：
其中绿色的曲线为幅频特性，红色的为相频特性。从幅频特性曲线可以看出，电路的增益会随着频率的增加而减小，当增益减小到比通带增益小3dB时所对应的频率称为截止频率。一阶有源低通滤波器的截止频率与RC低通滤波器的基本一致，为1/2πRC。
当然，也有人使用电压跟随器与RC低通网络组成低通滤波器，但使用同相放大器可以方便地调整增益，而且不会影响截止频率，使用更方便。
一阶有源滤波器的增益在频率超过截止频率后衰减不够快，是以-6dB/倍频程（或-20dB/十倍频程）下降，选择性不好，很多场合需要的衰减特性更快，就要用到更高阶的滤波器。
二阶有源低通滤波器也可以用两级RC低通滤波器加电压跟随器组成，但一般更多采用其他形式，常见的有压控电压源型和多路反馈型等。
压控电压源型有源低通滤波器可以有一定增益，但一般要小于2，不然很容易产生自激。当R2=R3=R，C2=C3=C时，二阶有源低通滤波器的截止频率和Q值分别为：
二阶低通滤波器阻带特性有改善，是以-12dB/倍频程（或-40dB/十倍频程）下降。
2. 有源高通滤波器：
高通滤波器是低频为阻带而高频为通带，与低通滤波器有对偶关系，可以通过对应的低通滤波器变换得到，一般是将RC低通滤波器选频网络中的R与C交换位置，变换后截止频率相同。
因为运放的增益带宽积的限制，有源高通滤波器会在超出一定频率后特性变差。
3. 有源带通滤波器：
带通滤波器，最低阶就是二阶，可以看作是一阶低通与一阶高通的组合。一般选C1=C2=C，这时带通滤波器的中心频率、带宽及品质因数分别为：
4. 有源带阻滤波器：
带阻滤波器有多种形式，有源滤波器中最常见的是用RC双T网络组成的二阶带阻滤波器。当C1=C2=C3/2，R1=R2=2R3时，中心频率为1/2πRC，Q值为1/2(2-A)，带宽为2(2-A)/RC。其中A为增益，A=1+Rb/Ra，一般放大倍数应小于2。
三、电压比较器：
电压比较器是运算放大器的非线性应用，常用于脉冲数字电路中。
上图是用传输特性分析的电压比较器性能。运放正相输入端接参考电平Vr，当反相输入端的电压Vin低于Vr时，输出被稳压管嵌位在5.7V；当反相器输入端的电压Vin高于Vr时，输出端被稳压管嵌位在-5.7V。曲线非常陡峭，只有极窄的过渡带。
1. 过零比较器：
以零电位为门限值，判断输入信号是否高于零电位。
当输入一个正弦波信号后，过零比较器输出为方波信号，方波的跳变处在正弦波零值点上。
2. 迟滞比较器：
普通过零比较器，在零电位附近还会有很窄的过渡区，当输入信号在此范围时，输出就不是正负的嵌位电平，而会是一个中间值。虽然此范围很小，但易受温度及外部干扰的影响，对后续的逻辑判断造成影响，需要消除。迟滞比较器也称施密特触发器，是在开环比较器的基础上引入正反馈而构成，正反馈可以加快输入电压的反转速度，而且会产生回差。
从仿真曲线可以明显看到方波的上升/下降沿已不在正弦波的零点上，而出现了一个偏移。
从输出端增加一个正反馈支路到同相输入端，当输出为正/负时，同相输入端的参考电位会产生一个偏移值，不再是零电位，而分别是：
即，输出为正时，参考点电位比零电位略高，当输入电压高于此值时才能使输出反转为负；而此时参考点电位又变得比零电位略低，要使输出再转为正，就要使输入电压低于此负值才可以。这样，参考点电位出现一个回差，在回差范围内的微小输入变化不会对输出产生影响，这是一种迟滞特性，所以称为迟滞比较器。通过调整R2的大小，可以改变这个回差值。
3. 双限比较器：
双限比较器，也称窗口比较器，它有两个门限值，当输入信号在两个门限之间时输出一个电平，输入信号超出门限之外则输出另一个电平。图中设置上限V+为+5V，下限V-为-5V，输入信号Vin为±8V的三角波，经过双限比较器后输出为方波，方波的上下沿对应三角波的±5V位置。
四、信号产生器：
运放的输入阻抗高，组成的放大器使用的外围元器件少且增益易调节，很适合制作反馈型的正弦波信号发生器。运放接成比较器形式，并进行波形转换，也可以形成方波、三角波、锯齿波发生器。因为受到运放增益带宽积的限制，其组成的信号发生器只能应用于低频场合。
1. 文氏电桥正弦波振荡器（Wien bridge）：
文氏电桥是一种选频网络，接入反馈回路就可以形成对特定频率的正反馈，从而产生正弦波信号。
文氏电桥振荡器的振荡频率为1/2πRC，起振条件为A>3。仿真软件对信号发生器仿真不是很方便，实际中起振的电路往往仿真时并不能达到效果，一般要在电路中放置一个电位器，如果仿真时示波器没有波形，就点击电位器的触头，常常就能产生波形。信号发生器的分析还是要结合理论进行分析，仿真软件有一定局限性。
2. RC移相网络正弦波振荡器：
用三级RC移相网络可以使特定频率产生180度相移，从而使负反馈变为正反馈，这也是一种常见的正弦波产生方式，一般用于固定频率信号发生器。
RC移相式振荡器的振荡频率为1/4.9πRC，起振条件为A>29。
3. 双T网络正弦波振荡器：
双T网络有优良的选频特性，带阻滤波器中就经常使用，也可以组成正弦波振荡器。
双T网络振荡器的振荡频率为1/5RC，起振条件为A>1。
4. 方波信号发生器（multivibrator）：
方波信号发生器也称多谐振荡器，广泛用于脉冲和数字电路中。用单运放加上RC反馈网络就可组成方波振荡器，振荡频率接近1/2R1C1。
但上面的电路，方波的占空比是固定的，实际中往往需要不同占空比的方波，这就要通过分别改变电容的充电和放电时间来实现，一般是使用单向导电的二极管分开充放电回路。
电位器在20%和80%位置上时，虚拟示波器显示的输出波形如图：
5. 方波和三角波发生器：
方波积分可以得到三角波，三角波经比较器触发翻转形成方波。双运放就能构成方波和三角波发生器电路。
调节电位器RV可以调节振荡频率，改变R1/R2的比值可以调节三角波的幅值。
6. 锯齿波发生器：
三角波的充放电时间相同，如果调整电路使充放电时间不同，就会变成锯齿波。
五、信号变换电路：
电子线路中，经常遇到各种信号之间的变换，比如V/I、V/F、调制/解调等，很多也是可以用运放来实现的。
1. 检波电路：
用运算放大器可以组成线性检波电路，它克服了普通二极管检波电路的死区，效率因此也就提高很多。电路使用虚拟的信号发生器和示波器进行仿真，信号发生器的AM端加上100Hz的激励源可以使其产生AM信号，示波器同时显示出激励源、AM信号及检波输出三个通道的信号。只要加上后级滤波器就可以取出100Hz的调制信号。
2. 死区电路：
当输入信号Vin进入某个范围（死区）时，输出电压为0；当脱离此范围时，电路输出电压随输入信号变化。图中为二极管桥式死区电路。
3. V/I变换电路：
V/I变换是常见的一种电路，用于把电压的变化转变为电流的变化，有负载接地和不接地两种形式。
上图为负载RL不接地的V/I变换电路，用DC SWEEP（直流扫描）分析电路特性，可以看出RL上电流的变化与输入电压Vin的变化成比例，是一条直线。
负载接地的V/I变换电路更常用。因为电流回路为低阻抗，抗干扰较好，适合长距离传输，在工业仪表方面有较广应用，工业仪表一般使用0～10mA/4～20mA的电流来传输测量信号。
如图的电路是0～5V电压信号转换为4～20mA电流信号的输出级电路，通过调整两个电位器，可以精确调整输出电流。此电路采用外部供电方式。现在工业仪表用的V/I变换电路多采用专用集成电路，精度好易调整。
4. I/V变换电路：
I/V电路是V/I变换的逆变换，在工业仪表中也常使用，把0～10mA或4～20mA的电流信号恢复为电压信号，方便后面的信号采样-保持电路处理，然后送入计算机分析。
上图的I/V变换电路可以把4～20mA的电流变为-1～-5V的电压信号，再经一级反相放大器就可以变为1～5V的电压或0～5V的电压。但因为元器件的误差，往往输出会产生偏差，一般需加电位器进行仔细调整。
5. V/F变换电路：
V/F电路把输入的电压信号变换成相应的频率信号，也称为压控振荡器（VCO）。V/F变换电路有多种形式，用运放也可以组成一种简单的电路。
当输入为锯齿波，可以明显看出脉冲频率的降低。
6. 移相电路：
电子线路中往往需要对正弦波信号的相位进行变化，比如移相。利用运放与RC网络就可以构建出移相范围0～180度的移相电路。相位超前的移相电路如图：
通过调整R3，可以改变移相的大小，而基本不会影响输出电压的幅度。而相位滞后的移相电路则为：
这里，调整R6，可以改变相移的大小。因为电阻的调整范围受限，而且电路有一定误差，实际中并不能达到0～180度移相。
六、阻抗变换器：
实际的电阻都是正值，要消耗能量，而利用运算放大器的特性，可以组成负阻变换器，在输入端口处看上去阻抗为负值。集成电路中很难制作电感，而且低频电感体积很大而不便使用，大电容同样也很占体积，也可以用运放加电容来等效电感，或用小电容形成大电容，使很多电路功能可以方便实现。
1. 负阻抗变换器：
同相放大器中接入一个电阻，就可以组成负阻抗变换器电路。
当输入一个100Hz的交流信号时，图中的电流表会变为负值。这个等效负阻为：
图中的Z不仅可以使用电阻，如果换成电容，则电路等效为一个电感：
不过此等效电感并非定值，而是随频率而变化。或者是电路模型并不完善，仿真此负阻变换器时显示值往往并不稳定。
2. 电容倍增器：
在一些低频、低阻抗应用中，往往需要容量很大的电容，可采用电容倍增器来实现。由反相器构成的电容倍增器如图，此电路的输入阻抗为电阻R1和等效电容并联，等效电容为：
3. 阻抗变换器：
如图的阻抗变换器中，U1是起隔离放大作用的同相放大器，U2为阻抗变换电路。电路的等效输入阻抗为：
当选择不同性质的元件时，可以构成不同性质的阻抗变换电路。如图为等效电感器电路：
七、几个实用电路分析：
1. 音调控制电路：
音调控制，是指人为调节输入信号的低频、中频、高频成分的比例，改变音响系统的频率响应特性，以补偿音响系统各环节的频率失真，或用于达到不同的音色效果。反馈式音调控制电路只改变电路频率响应特性曲线的转折频率，而不改变其斜率。
当RV1和RV2都放在中间位置时的频率特性曲线如上图。图中，R1、R2、C3、C4和RV1组成低音反馈网络，R6、C1和RV2组成高音反馈网络。RV2 处于中间位置，而RV1分别处于20%和80%时的频率曲线为：
可见，100Hz附近的低频特性有明显的差别。当输入同样为1V/100Hz信号时，输出信号幅度也就随着RV1电位器位置的不同而不同：
当RV1处于中间位置，而RV2分别处于20%和80%时的频率特性曲线为：
可见，1k～20kHz的高频曲线部分有较明显的差别。如果输入1kHz/1V的正弦波信号，输入信号幅度及相位就会随RV2的位置不同而有明显差异：
当输入10kHz/1V正弦波信号时，输出的幅度差异表现的更明显：
2. 仪表放大器：
测量系统中，常需要放大传感器输出的微弱信号。传感器输出的信号较弱而且输出阻抗也较高，往往伴随很大的共模信号，这就需要用输入阻抗高的同相放大器并使用差动输入方式，以获得较高的共模抑制比，增强电路的抗干扰能力。
一般测量放大器使用三只运放组成，其中性能一致的两只工作于同相放大方式，构成平衡对称的差动放大输入级，用于抑制共模信号。这种电路也常称为仪表放大器。
（以上为dwenzhao 参考资料在Proteus上仿真并整理，将逐渐增加及完善，QQ1608288659）