集成运算放大器集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器.在该集集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器.成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络,成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络,可实现不同用途的电路,途的电路,例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放信号运算(对数,反对数,平方,大,信号运算(加,减,乘,除,对数,反对数,平方,开方信号的处理(滤波,调制)以及波形的产生和变换.等),信号的处理(滤波,调制)以及波形的产生和变换。
集成运算放大器可分为如下几类.
1.通用型集成运算放大器.通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的.通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的.这类器件的主要特点是价格低廉,产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用.是价格低廉,产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用.例A741(单运放),LM358(双运放),LM324(四运放)及以场效(单运放)(双运放)(四运放)应管为输入级的LF356都属于此种.它们是目前应用最为广泛的集成都属于此种.应管为输入级的都属于此种运算放大器.运算放大器
2.高阻型集成运算放大器.这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,差模输入阻抗非常高这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般r几皮安到几十皮安.几十皮安常小,一般id>(109~1012),IIB为几皮安到几十皮安.实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级.作输入级,运算放大器的差分输入级.用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入作输入级不仅输入阻抗高,偏置电流低,而且具有高速,宽带和低噪声等优点,偏置电流低,而且具有高速,宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大.常见的集成器件有LF356,LF355,LF347(四运放)及更高较大
集成运放有两个电源接线端+VCC和-VEE,但有不同的电源供给方式.对集成运放有两个电源接线端但有不同的电源供给方式.而不同的电源供给方式,对输入信号的要求是不同的.
1)对称双电源供电方式
运算放大器多采用这种方式供电.相对于公共端的正电源运算放大器多采用这种方式供电.相对于公共端(地)的正电源(+E)与负电源分别接于运放的+V管脚上.在这种方式下,与负电源(-E)分别接于运放的CC和-VEE管脚上.在这种方式下,可把信号源直接接到运放的输入脚上,把信号源直接接到运放的输入脚上,而输出电压的振幅可达正负对称电源电压.源电压.
2)单电源供电方式
单电源供电是将运放的-VEE管脚连接到地上.此时为了保证运放内部单单电源供电是将运放的管脚连接到地上.输入端一定要加入一直流电位,元电路具有合适的静态工作点,在运放输入端一定要加入一直流电位元电路具有合适的静态工作点,在运放输入端一定要加入一直流电位.此时运放的输出是在某一直流电位基础上随输入信号变如图所示.所示化.对于交流放大器,静态时,运算放大器的输出电压近似为对于图交流放大器,静态时,交流放大器VCC/2,为了隔离掉输出中的直流成分接入电容C3.,为了隔离掉输出中的直流成分接入电容
(1)增益带宽积(GBW)GBW=Avd.fH为中频开环增益,其中,Avd为中频开环增益,fH为开环上限截止频率.
(2)压摆率(转换速率)SR压摆率(转换速率)压摆率SR表示运放所允许的输出电压对时间变化率的最压摆率表示运放所允许的输出电压Vo对时间变化率的最表示运放所允许的输出电压大值
(3)共模抑制比共模抑制比CMRR该项指标表示了集成运放对共模信号(通常是干扰信号)的抑制能力.该项指标表示了集成运放对共模信号(通常是干扰信号)的抑制能力
集成运放通常由输入放大级、中间电压放大级、输出级及偏置电路组成
输入级采用差动放大电路，要求输入阻抗高、零点漂移小、抗共模干扰能力强，中间级一般有共发射极放大电路构成，主要用于高增益的电压放大，输出级与负载相连，要求输出阻抗低，带负载能力强。能够提供足够大的电压与电流，偏置电路一般由恒流源电路构成，给上述各级电路提供稳定合适的偏置电流，决定各级的静态工作点，此外电路还备有过流保护电路。
