運算放大器(簡稱“運放”)是具有很高放大倍數的電路單元。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。其輸出信号可以是輸入信号加、減或微分、積分等數學運算的結果。
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運放分類
通用型
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、産品量大面廣,其性能指标能适合于一般性使用。例μA741(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。
高阻型
這類集成運算放大器的特點是差模輸入阻抗非常高,輸入偏置電流非常小,一般rid>1GΩ~1TΩ,IB為幾皮安到幾十皮安。實現這些指标的主要措施是利用場效應管高輸入阻抗的特點,用場效應管組成運算放大器的差分輸入級。用FET作輸入級,不僅輸入阻抗高,輸入偏置電流低,而且具有高速、寬帶和低噪聲等優點,但輸入失調電壓較大。常見的集成器件有LF355、LF347(四運放)及更高輸入阻抗的CA3130、CA3140等。
低溫漂型
在精密儀器、弱信号檢測等自動控制儀表中,總是希望運算放大器的失調電壓要小且不随溫度的變化而變化。低溫漂型運算放大器就是為此而設計的。當前常用的高精度、低溫漂運算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET組成的斬波穩零型低漂移器件ICL7650等。
高速型
在快速A/D和D/A轉換器、視頻放大器中,要求集成運算放大器的轉換速率SR一定要高,單位增益帶寬BWG一定要足夠大,像通用型集成運放是不能适合于高速應用的場合的。高速型運算放大器主要特點是具有高的轉換速率和寬的頻率響應。常見的運放有LM318、μA715等,其SR=50~70V/us,BWG>20MHz。
低功耗型
由于電子電路集成化的最大優點是能使複雜電路小型輕便,所以随着便攜式儀器應用範圍的擴大,必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運算放大器相适用。常用的運算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作電壓為±2V~±18V,消耗電流為50~250μA。目前有的産品功耗已達μW級,例如ICL7600的供電電源為1.5V,功耗為10mW,可采用單節電池供電。
高壓大功率型
運算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運算放大器中,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,集成運放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運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。例如D41集成運放的電源電壓可達±150V,μA791集成運放的輸出電流可達1A。
可編程控制型
在儀器儀表得使用過程中都會涉及到量程得問題.為了得到固定電壓得輸出,就必須改變運算放大器得放大倍數.例如:有一運算放大器得放大倍數為10倍,輸入信号為1mv時,輸出電壓為10mv,當輸入電壓為0.1mv時,輸出就隻有1mv,為了得到10mv就必須改變放大倍數為100。程控運放就是為了解決這一問題而産生的。例如PGA103A,通過控制1,2腳的電平來改變放大的倍數,考慮到圖片太多,分類就不發圖片都放上去。
通用運放LM324L
内部頻率補償單位增益。
直流電壓增益大:100dB。
操作電源範圍寬(VCC=3V~40V)。
輸入共模電壓包括接地。
輸出電壓波動較大:從0V到Vcc-1.5V。
适合電池工作的電源損耗。
UTC LM324由四個獨立的、高增益的内部頻率補償運算放大器組成,這些運算放大器是專門為單電源在寬電壓範圍内工作而設計的。從分開的電源操作也是可能的。應用領域包括換能器放大器,直流增益塊和所有傳統的運放電路,現在可以很容易地實現在單一電源系統。
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