除了显而易见的放大应用，运放还可以用于许多其他应用和电路。在本教程中，我们将学习一些常用的非线性运放电路。在非线性运放电路中，输入/输出特性是非线性的，即不是在一条直线上。
大纲
介绍
运算放大器，连同线性电路，也被广泛地用于配置非线性电路，即输出显示出相对于输入变化的非线性变化的电路。这些电路通常被称为开关电路，其输出在正和负饱和电压水平之间切换。最常用的电路配置是零交叉探测器，施密特触发器，稳定和单稳定多谐振荡器。
零交叉探测器
过零检测器是运放开关电路中最简单的电路配置。在这种配置中，输入信号应用到其中一个输入端子，而另一个输入端连接到地面。这个电路不需要反馈连接。
非逆变过零检测器
如果输入信号源与运放的反相输入端相连，反相输入端接地，则该电路称为反相过零检测器。电路图如下图所示。
当输入信号高于地面时，电路的输出在其正极端时饱和。当输入低于地面时，电路的输出电压立即切换到其负饱和度水平。每次输入信号交叉零电压电平时，输出在一个饱和度水平和另一个饱和度之间切换。由于上述电路的输出进入正饱和时，当施加的输入电压为正，电路被分类为非反相零交叉检测器。典型的非反相零交叉检测器的输入和输出波形如上图所示。无论输入波的形状如何，输出始终是矩形波。
反转零交叉检测器
如果输入信号加到运放的反相输入端，而非反相输入端接地，则该电路称为反相过零检测器。电路如下图所示。
当输入高于地面时，输出在负极值电压下饱和。当输入电压低于地面时，输出立即切换到正饱和电压。由于当输入为正电压时，输出在负电压下饱和，因此该电路称为反相过零检测器。反相过零检测器的输入和输出波形如图所示。
施密特触发电路
具有反馈连接的零交叉检测器电路，通常为正，构成施密特触发器。这施密特触发电路具有明确的预定义的上部和下输入电压电平，触发输出从一个饱和电平切换到另一个饱和级别。
典型的Schmitt触发器的电路如上图所示。输入电压，V在所述反相输入端，其输出电压的一部分通过势分网连接反馈到所述非反相输入端。输入电压V在触发输出电压V出去每次当输入电压超过预定的电压电平时，从一个饱和电平改变到另一个饱和电平。这些电压水平称为上阈值电压(VUT）和较低的阈值电压（vLT.）。
施密特触发电路的输入和输出波形显示在上图中。可以看出，只要输入电压V在小于上阈值电压VUT时，输出电压在其正极值+V处饱和坐．当输入电压超过VUT时，输出立即切换到负饱和电平-V坐．
利用该关系式，可以数学地求得上、下触发点(阈值电压)，
V.UT= [R.2(+ V。坐) / (R1+ R.2)和VLT.= R.2。（ - v坐) / (R1+ R.2的）
如果R.2/ (R1+ R.2）=β，然后vUT=β（+ V.坐)和VLT.=β（-V坐的）
由上式可知，通过适当选择电阻R的值1& R2，可以精确地调节和控制上阈值水平。
使用OP-AMP的Astable MultiVibrator
通过将外部组件添加到零交叉检测器或施密特触发电路来构造运算放大器觉测多纤维器电路。一个不稳多谐振荡器是使用OP-AMP的非线性电路配置（输出相对于输入而非线性地改变），其在没有任何外部触发的情况下产生正方波。该电路没有稳定的输出状态，只有两个准态。输出在这两个准稳定状态之间连续振荡。一个觉得一个觉得多谐振荡器基本上是振荡器，因为它不需要外部脉冲来触发它。因此，电路通常被称为自由运行振荡器。但是，该电路使用OP-AMP的DC电源。抑制多纤维器可以配置为产生所需频率，幅度和占空比的方波。
使用运放的非稳态多谐振荡器的电路图如下图所示。该电路是施密特触发器配置，具有反馈连接，并在反相输入端包括输入电容。
当觉测多谐振荡器电路输出处于其正饱和度水平时，电流通过反馈电阻器R1流入电容器C.这充电电容器，顶板正面。电容器充电，直到其电压达到施密特触发的上触发电压。此时，电路输出立即切换到其负饱和度水平。现在没有电流进入电容，因此电容器开始放电。电容器的放电继续，直到电容器电压达到施密特触发的较低触发电压。输出切换到其正饱和度水平和循环重复。
可以注意到，该电路是一个方波发生器，其输出在运放正、负饱和电压水平之间摆动。输出方波的频率取决于电容C和反馈电阻值R1。
输出和电容器电压波形在下图中示出了一个抑郁的多抗体。
通过在R之间串联一个电位器，同样的电路结构可以用于在一个范围内产生频率可调的方波2和R3.．通过调节电位器的电阻值，可以改变输出方波的频率。
运放单稳态多谐振荡器
单稳多谐振荡器，顾名思义，是一种具有一个稳定输出状态的电路。它的正常输出电压可能高或低，并一直保持这种状态直到触发。当触发脉冲被应用，输出切换到相反的状态一段时间，这是依赖于电路的RC组件。
使用运放的典型单稳多谐振荡器的电路如图所示。运放的反相输入端通过电阻R接地3.所述非反相输入端由电阻R正偏置1和R2。这导致输出在其正饱和水平正常，和电容C2如图所示，充满了极性。
当输入脉冲v时在适用于电容器C1，输入通过c差异化1和电阻R.3.，在运放反相输入端产生正、负尖峰。负尖峰在-0.7V时被二极管D1截断，因此负尖峰对电路没有影响。正尖峰将反相输入端电压提高到非反相输入端偏置电压以上。因此，运放输出切换到负饱和电平。尖峰的持续时间很短，反相输入电压很快恢复到零。然而，当输出走向负饱和时，电容C2驱动非反相输入电压。这在尖峰消失后，将非反相输入端保持在地面以下，从而保持输出在负饱和度水平。
当输出处于负饱和度水平时，电容器C2通过电阻R开始放电1和R2，逐渐将非反相输入电压升高到地面。当非反相输入电压略高于地面，OP-AMP的输出立即切换到其正饱和度水平，电路返回到其原始状态。输出波的脉冲宽度取决于电容C.2和偏置电压VR2.，以及电阻R1和R2．
单稳态多谐振荡器的输入和输出波形如图所示。
