運算放大器(簡稱“運放”)是具有很高放大倍數(shù)的電路單元。在實際電路中，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。其輸出信號可以是輸入信號加、減或微分、積分等數(shù)學(xué)運算的結(jié)果。由于早期應(yīng)用于模擬計算機中用以實現(xiàn)數(shù)學(xué)運算，因而得名“運算放大器”。 [1] 由于早期應(yīng)用于模擬計算機中，用以實現(xiàn)數(shù)學(xué)運算，故得名“運算放大器”。運放是一個從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實現(xiàn)，也可以實現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片當(dāng)中。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，大部分的運放是以單芯片的形式存在。運放的種類繁多，廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)當(dāng)中。運算放大器是一個內(nèi)含多級放大電路的電子集成電路，其輸入級是差分放大電路，具有高輸入電阻和抑制零點漂移能ax力;中間級主要進行電壓放大，具有高電壓放大倍數(shù)，一般由共射極放大電路構(gòu)成;輸出極與負載相連，具有帶載能力強、低輸出電阻特點。運算放大器的應(yīng)用非常廣泛。
通用型運算放大器,通用型運算放大器是什么意思
通用型運算放大器的組成
通用型運算放大器就是以通用為目的而設(shè)計的。這類器件的主要特點是價格低廉、產(chǎn)品量大面廣，其性能指標能適合于一般性使用。例?A741(單運放)、LM358(雙運放)、LM324(四運放)及以場效應(yīng)管為輸入級的LF356都屬于此種。它們是目前應(yīng)用最為廣泛的集成運算放大器。
電壓軌對軌回轉(zhuǎn)率GBWP靜態(tài)電流
MSV358MSOP8
SOP822.4~6.5VOutput1V/us1MHz170uA@2.7V
MS2100SOP822.7~6.5VOutput6V/us12MHz2.1mA@2.7V
MSV932MSOP8
SOP822.1~6.5VInput
Output0.5V/us@5V1MHz180uA@2.1V
通用型運算放大器是高增益電壓放大器,有較高的輸入阻抗和低輸出阻抗,其組成如下圖所示.為了得到高增益的單端輸出差分放大器.中間級是高增益共發(fā)射極放大器.運算放大器的輸出級,常是極性互補的電壓跟隨器,其作用是為了得到低輸出阻抗和高轉(zhuǎn)換速率.通用型集成運算放大器的組成框圖如下圖 所示。它由輸入級、中間電壓放大級、輸出級和偏置電路等組成。
輸入級均采用差分放大電路、利用差分電路的對稱性可以減小溫度漂移的影響，從而提高整個電路的共模抑制比。它的兩個輸入端可以擴大集成運算放大器的應(yīng)用范圍。
中間電壓放大級大多采用有源負載的共發(fā)射極放大電路組成，其主要作用是提高電壓增益。
輸出組一般采用甲乙類補對稱放大電路，主要用于提高集成運算放大器的負載能力，減小大信號工作下的非線性失真。
偏置電路用以供給各級直流偏置電流，它由各種電流源電路組成。此外，集成運算放大器還有一些輔助電路，哪過流保護電路等。
運算放大器的選擇指標和應(yīng)用設(shè)計指南
在實際選用時，應(yīng)盡量選用通用型運算放大器，因為它們?nèi)菀踪彽们倚詢r比高，只有通用型不能滿足要求時，才能選用專用型,這樣即可降低成本，又容易保證貨源。
隨著技術(shù)的成熟科技的發(fā)展,運算放大器的應(yīng)用越來越廣,在面對各種不同類型的運算放大器的時候,對其選擇也有一些常用的技術(shù)指示.這為選擇到即能滿足要求,又能節(jié)約資料源起到了很大的作用.常用的選用指標有:
首先從選擇電壓入手。由于為工業(yè)應(yīng)用生產(chǎn)的放大器電壓大多是±15V，但考慮是要為在3V(或5V以下)電壓運行的手持設(shè)備研發(fā)，則可以將此±15V系列的放大器排除。此外，應(yīng)該根據(jù)要求決定哪種包裝和價格。
精密 主要與輸入失調(diào)電壓(Vos)及其相對溫度漂移的變化以及PSRR和CMRR有關(guān)。
增益帶寬乘積(GBW) 電壓反饋型增益運算放大器的增益帶寬決定在某項應(yīng)用中的有用帶寬。
功耗(LQ要求) 許多應(yīng)用中的重要問題。由于運算放大器有可能對整個系統(tǒng)的功率分配產(chǎn)生巨大的影響，因此靜態(tài)電流是至關(guān)重要的設(shè)計依據(jù)，尤其是在電池供電型應(yīng)用中。
輸入偏置電流(LB) 由于受到源阻抗或反饋阻抗的影響而可能產(chǎn)生失調(diào)誤差。采用高源阻抗或高阻抗反饋元件(比如跨阻抗放大器或積分器)的應(yīng)用往往要求低輸入偏置電流。FET輸入和CMOS運算放大器一般可提供非常低的輸入偏置電流。
封裝尺寸要根據(jù)應(yīng)用選擇適合應(yīng)用的運放,以適合封裝的要求。
通用型運算放大器的優(yōu)點及不足
主要是價格低廉,技術(shù)指標適中,產(chǎn)品的可選擇面大.缺點是不能滿足一點技術(shù)指標要求高的產(chǎn)品應(yīng)用,不能滿足一些特殊的技術(shù)服務(wù)。
所以在沒有特殊要求的場合，盡量選用通用型集成運放。
通用型運算放大器的應(yīng)用
因為其自己身的特點,應(yīng)用面很廣.主要應(yīng)用在技術(shù)要求適中的地方.以能滿足工作要用,經(jīng)濟又實用為準. 通用型集成運放適用于放大低頻信號。
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