運(yùn)算放大器按參數(shù)來分可分為哪些種類？

放大器" target="_blank">運(yùn)算放大器(簡(jiǎn)稱“運(yùn)放”)是具有很高放大倍數(shù)的電路單元。在實(shí)際電路中，通常結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成某種功能模塊。它是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器。其輸出信號(hào)可以是輸入信號(hào)加、減或微分、積分等數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果。由于早期應(yīng)用于模擬計(jì)算機(jī)中用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算，因而得名“運(yùn)算放大器”。 

 由于早期應(yīng)用于模擬計(jì)算機(jī)中，用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算，故得名“運(yùn)算放大器”。運(yùn)放是一個(gè)從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實(shí)現(xiàn)，也可以實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片當(dāng)中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，大部分的運(yùn)放是以單芯片的形式存在。運(yùn)放的種類繁多，廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)當(dāng)中。運(yùn)算放大器是一個(gè)內(nèi)含多級(jí)放大電路的電子集成電路，其輸入級(jí)是差分放大電路，具有高輸入電阻和抑制零點(diǎn)漂移能力;中間級(jí)主要進(jìn)行電壓放大，具有高電壓放大倍數(shù)，一般由共射極放大電路構(gòu)成;輸出極與負(fù)載相連，具有帶載能力強(qiáng)、低輸出電阻特點(diǎn)。運(yùn)算放大器的應(yīng)用非常廣泛。

集成運(yùn)算放大器的電路可分為輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)和偏置電路四個(gè)基本組成部分(圖1)

輸入級(jí)是提高運(yùn)算放大器質(zhì)量的關(guān)鍵部分，要求其輸入電阻高，能減小零點(diǎn)漂移和抑制干擾信號(hào)。輸入級(jí)都采用差分放大電路，它有同相和反相兩個(gè)輸入端。

中間級(jí)主要進(jìn)行電壓放大，要求它的電壓放大倍數(shù)高，一般由共發(fā)射極放大電路構(gòu)成。

輸出級(jí)與負(fù)載相連，要求其輸出電阻低，帶負(fù)載能力強(qiáng)，能輸出足夠大的電壓和電流，一般由互補(bǔ)對(duì)稱電路或射極輸出器構(gòu)成。

偏置電路的作用是為上述各級(jí)電路提供穩(wěn)定和合適的偏置電流，決定各級(jí)的靜態(tài)工作點(diǎn)，一般由各種恒流源電路構(gòu)成。

按照運(yùn)算放大器的參數(shù)分類，可分為如下10類：

1.通用型集成運(yùn)算放大器

通用型集成運(yùn)算放大器是指它的技術(shù)參數(shù)比較適中，可滿足大多數(shù)情況下的使用要求。通用型集成運(yùn)算放大器又分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，其中Ⅰ型屬低增益運(yùn)算放大器， Ⅱ型屬中增益運(yùn)算放大器，Ⅲ型為高增益運(yùn)算放大器。Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的產(chǎn)品，其輸入失調(diào)電壓在2mV 左右，開環(huán)增益一般大于80dB 。這類器件的主要特點(diǎn)是價(jià)格低廉、產(chǎn)品量大面廣，其性能指標(biāo)能適合于一般性使用。

2. 高精度集成運(yùn)算放大器

高精度集成運(yùn)算放大器是指那些失調(diào)電壓小，溫度漂移非常小，以及增益、共模抑制比非常高的運(yùn)算放大器。這類運(yùn)算放大器的噪聲也比較小。其中單片高精度集成運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓可小到幾微伏，溫度漂移小到幾十微伏每攝氏度。

3 高速型集成運(yùn)算放大器

在快速A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、視頻放大器中，要求集成運(yùn)算放大器的轉(zhuǎn)換速率SR一定要高，有的可達(dá)2 - 3kV/μs。單位增益帶寬BWG一定要足夠大，像通用型集成運(yùn)放是不能適合于高速應(yīng)用的場(chǎng)合的。高速型運(yùn)算放大器主要特點(diǎn)是具有高的轉(zhuǎn)換速率和寬的頻率響應(yīng)。

4 高輸入阻抗集成運(yùn)算放大器

高輸入阻抗集成運(yùn)算放大器的輸入阻抗十分大，輸入電流非常小。這類運(yùn)算放大器的輸入級(jí)往往采用MOS 管。

5. 低功耗集成運(yùn)算放大器

低功耗集成運(yùn)算放大器工作日才的電流非常小，電源電壓也很低，整個(gè)運(yùn)算放大器的功耗僅為幾十微瓦。這類集成運(yùn)算放大器多用于便攜式電子產(chǎn)品中。由于電子電路集成化的最大優(yōu)點(diǎn)是能使復(fù)雜電路小型輕便，所以隨著便攜式儀器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運(yùn)算放大器相適用。

6 寬頻帶集成運(yùn)算放大器

寬頻帶集成運(yùn)算放大器的頻帶很寬，其單位增益帶寬可達(dá)千兆赫以上，往往用于寬頻帶放大電路中。

7. 高壓型集成運(yùn)算放大器

運(yùn)算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運(yùn)算放大器中，輸出電壓的最大值一般僅幾十伏，輸出電流僅幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流，集成運(yùn)放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運(yùn)算放大器外部不需附加任何電路，即可輸出高電壓和大電流。一般集成運(yùn)算放大器的供電電壓在15V 以下，而高壓型集成運(yùn)算放大器的供電電壓可達(dá)數(shù)十伏。

8. 功率型集成運(yùn)算放大器

功率型集成運(yùn)算放大器的輸出級(jí)，可向負(fù)載提供比較大的功率輸出。

9. 低溫漂型運(yùn)算放大器

在精密儀器、弱信號(hào)檢測(cè)等自動(dòng)控制儀表中，總是希望運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓要小且不隨溫度的變化而變化。低溫漂型運(yùn)算放大器就是為此而設(shè)計(jì)的。

10. 可編程控制運(yùn)算放大器

在儀器儀表得使用過程中都會(huì)涉及到量程的問題。為了得到固定電壓輸出，就必須改變運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)。

集成運(yùn)算放大器是一種具有高電壓放大倍數(shù)的直接耦合放大器，具有高增益、高可靠性、低成本、小尺寸等特點(diǎn)。接下來簡(jiǎn)單介紹集成運(yùn)算放大器的常用參數(shù)及主要分類。

集成運(yùn)算放大器的常用參數(shù)

1.開環(huán)差模電壓放大倍數(shù);2.輸入失調(diào)電壓;3.單位增益帶寬;4.轉(zhuǎn)換速率;5.輸出電壓和電流;6.靜態(tài)功耗;7.輸入失調(diào)電壓溫度系數(shù);8.輸入偏置電流;9.輸入失調(diào)電流;10.共模抑制比。

集成運(yùn)算放大器的主要分類

1.按集成運(yùn)算放大器的參數(shù)可以分類為通用型集成算放大器、高阻型集成運(yùn)算放大器、低溫漂型集成運(yùn)算放大器、高速型集成運(yùn)算放大器、低功耗型集成運(yùn)算放大器、高壓大功率型集成運(yùn)算放大器。

2.按外型的封裝樣式可以分類為扁平式(即SSOP)集成運(yùn)算放大器、單列直插式(即SIP)集成運(yùn)算放大器、雙列直插式(即DIP)集成運(yùn)算放大器。