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，通常結合反饋網絡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)學運算的結果。由于早期應用于模擬計算機中用以實現(xiàn)數(shù)學運算，因而得名“運算放大器”。 [1] 由于早期應用于模擬計算機中，用以實現(xiàn)數(shù)學運算，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)在半導體芯片當中。隨著半導體技術的發(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，廣泛應用于電子行業(yè)當中。運算放大器是一個內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計的。這類器件的主要特點是價格低廉、產品量大面廣，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)及以場效應管為輸入級的LF356都屬于此種。它們是目前應用最為廣泛的集成運算放大器。
電壓軌對軌回轉率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用設計指南
在實際選用時，應盡量選用通用型運算放大器，因為它們容易購得且性價比高，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。
隨著技術的成熟科技的發(fā)展,運算放大器的應用越來越廣,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)應用生產的放大器電壓大多是±15V，但考慮是要為在3V(或5V以下)電壓運行的手持設備研發(fā)，則可以將此±15V系列的放大器排除。此外，應該根據(jù)要求決定哪種包裝和價格。
精密 主要與輸入失調電壓(Vos)及其相對溫度漂移的變化以及PSRR和CMRR有關。
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用中的有用帶寬。
功耗(LQ要求) 許多應用中的重要問題。由于運算放大器有可能對整個系統(tǒng)的功率分配產生巨大的影響，因此靜態(tài)電流是至關重要的設計依據(jù)，尤其是在電池供電型應用中。
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生失調誤差。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)應用選擇適合應用的運放,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,技術指標適中,產品的可選擇面大.缺點是不能滿足一點技術指標要求高的產品應用,不能滿足一些特殊的技術服務。
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用
因為其自己身的特點,應用面很廣.主要應用在技術要求適中的地方.以能滿足工作要用,經濟又實用為準. 通用型集成運放適用于放大低頻信號。
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