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運(yùn)算放大器(運(yùn)放)都有哪些類型?

發(fā)布時(shí)間:2022-11-30作者來源:薩科微瀏覽:4987

運(yùn)算放大器類型可根據(jù)參數(shù)大體可分為通用型、低溫漂型、高速型、高阻型、高壓大功率型、低功耗型、可編程控制型,根據(jù)輸入/輸出電壓范圍的差異,可分為雙電源運(yùn)算放大器、單電源運(yùn)算放大器、軌到軌運(yùn)算放大器。

運(yùn)算放大器

通用型


通用型運(yùn)算放大器就是以通用為目的而設(shè)計(jì)的。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。例μA741(單運(yùn)放)、LM358(雙運(yùn)放)、LM324(四運(yùn)放)及以場(chǎng)效應(yīng)管為輸入級(jí)的LF356都屬于此種。它們是目前應(yīng)用最為廣泛的集成運(yùn)算放大器。

高阻型

這類集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn)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(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)的主要措施是利用場(chǎng)效應(yīng)管高輸入阻抗的特點(diǎn),用場(chǎng)效應(yīng)管組成運(yùn)算放大器的差分輸入級(jí)。用FET作輸入級(jí),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(yōu)點(diǎn),但輸入失調(diào)電壓較大。常見的集成器件有LF355、LF347(四運(yùn)放)及更高輸入阻抗的CA3130、CA3140等。

低溫漂型

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。當(dāng)前常用的高精度、低溫漂運(yùn)算放大器有OP07、OP27、AD508及由MOSFET組成的斬波穩(wěn)零型低漂移器件ICL7650等。

高速型

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,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)。常見的運(yùn)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[敏感詞]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。常用的運(yùn)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。目前有的產(chǎn)品功耗已達(dá)μW級(jí),例如ICL7600的供電電源為1.5V,功耗為10mW,可采用單節(jié)電池供電。

高壓大功率型

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[敏感詞]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。例如D41集成運(yùn)放的電源電壓可達(dá)±150V,μA791集成運(yùn)放的輸出電流可達(dá)1A。

可編程控制型

在儀器儀表得使用過程中都會(huì)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(yùn)算放大器得放大倍數(shù).例如:有一運(yùn)算放大器得放大倍數(shù)為10倍,輸入信號(hào)為1mv時(shí),輸出電壓為10mv,當(dāng)輸入電壓為0.1mv時(shí),輸出就只有1mv,為了得到10mv就必須改變放大倍數(shù)為100。程控運(yùn)放就是為了解決這一問題而產(chǎn)生的。例如PGA103A,通過控制1,2腳的電平來改變放大的倍數(shù)。

根據(jù)輸入/輸出電壓范圍的差異,運(yùn)算放大器(運(yùn)放)大致分為“雙電源運(yùn)算放大器”、“單電源運(yùn)算放大器”、“軌到軌運(yùn)算放大器”三種類型。每種運(yùn)算放大器的輸入/輸出電壓范圍如下圖所示:

image.png

雙電源運(yùn)算放大器

由于運(yùn)算放大器通常會(huì)放大接近0V的微小信號(hào),因此當(dāng)雙電源運(yùn)算放大器需要0V的輸入時(shí),就需要將VEE設(shè)置為負(fù)1.5V以下。正因?yàn)榇耍诖蠖鄶?shù)情況下需要使用負(fù)電源,并且需要正負(fù)兩種電源,故被稱為“雙電源運(yùn)算放大器”。

單電源運(yùn)算放大器(接地檢測(cè))

當(dāng)輸入接近0V的信號(hào)時(shí),如果使用雙電源(通用)運(yùn)算放大器,就需要負(fù)電壓;而單電源運(yùn)算放大器是一種無需使用此負(fù)電壓也可以輸入的運(yùn)算放大器。因其可以檢測(cè)到接地電平的輸入信號(hào),故也被稱為“接地檢測(cè)運(yùn)算放大器”。

軌到軌運(yùn)算放大器(輸入輸出滿擺幅)

隨著近年來節(jié)能化趨勢(shì)的發(fā)展,采用低壓驅(qū)動(dòng)方式的設(shè)備越來越多。運(yùn)算放大器也同樣需要在低電壓下工作,但是如果VCC電壓降至5V附近,則單電源運(yùn)算放大器只能輸入[敏感詞]比VCC低1.5V的電壓,存在不便之處。于是,出現(xiàn)了即使輸入電壓從VEE到VCC波動(dòng)也可以正常工作的軌到軌運(yùn)算放大器。
因其可以在電源電壓(VEE~VCC)范圍內(nèi)進(jìn)行輸入/輸出,故也被稱為“輸入/輸出滿擺幅運(yùn)算放大器”。


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