运算放大器的类型

Baekhyn0506 2023-03-10 2849

模拟技术

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描述

通用性运算放大器

目前，市面上有大量通用的和精密的运算放大器可供选择。精密运算放大器稳定性高，偏移电压低，偏置电流小。可以查阅Datesheet选择需要的运算放大器。总的来说，运算放大器(根据输入电流)分为：双极性，JFET，MOSTET或其它混合型(如：BiFET)。

一般的双极性运算放大器，像741(工业标准)，它的输入偏置电流比JTFET或MOSFET型号的输入偏置电流大。也就是说，它的输入端有较大的“漏电流”，输入偏置电流在反馈网络电阻、偏置电路电阻或信号源电阻上会产生电压降，导致输出电压偏移。一个电路电压偏移量的允许极限由实际应用决定。如：双极性反相运算放大器电路(在同相输入端和地之间接一个电阻，能够减少偏移误差)。

放大器

TI/741通用运算放大器

精密性运算放大器

一个避免由输入偏置电流引起问题的简单方法是使用FET运算放大器。典型的JFET运算放大器输入偏置电流很小，在皮安(pA)量级，而双极性运算放大器通常在纳安(nA)量级。一些MOSFET运算放大器的输入偏置电路更低，经常不到十分之一皮安(pA)。

但FET运算放大器也有一些不足之处。例如：JFET运算放大器经常产生倒相，当输入JEFT的共模电压非常接近负电源电压时，反相端和同相端可能反转方向。此时，负反馈变为正反馈，导致运算放大器无法正常工作。要避免这问题，只要使用双极性运算放大器或降低共模信号。其它几种衡量运算放大器的参数：补偿电压(双极性小，JFET中等，MOSFET较高)，漂移补偿(双极性小，FET中等)，偏置匹配(双极性大，FET小)，偏置/温度变化(双极性大，FET中)等。

面对各种运算放大器技术参数，其实我们只需关注产品目录中给出的指标特性。如速度/转换率、噪声、输入失调电压及漂移、输入偏置电流及其漂移、共模电压范围、增益、带宽、输入阻抗、最大电源电压、额定电流、功率耗散和温度范围。

在购买选型运算放大器时还要看运算放大器是内部还是外部频率补偿。外部补偿的运算放大器需要外部补偿元件，阻止在高频时放大倍数降得太快，而导致倒相和振荡。内部补偿运算放大器用内部电路解决这个问题。

可编程运算放大器

可编程运算放大器是一款多功能器件，它主要应用在低压场合(如电池供电电路)。这些器件可通过外部电流来编程，以获得需要的特性。这些可编程的特性包括静态功耗，输入补偿和偏置电流，转换速度，增益带宽分量和输入噪声特性等，特性指标正比于编程电流。编程电流从器件的编程引脚流出，通过一个电阻接地。电流范围很宽，一般从几微安到几微安。

放大器

可编程运放

根据不同的编程电流，可编程运算放大器可以变为不同用途的运算放大器，因此在实际应用中，在系统内可以使用一种器件实现多种功能。典型的可编程运算放大器可以在很低的电压下工作(如：LM4250工作电压为1V)。详细的运放参数可查看产家Datasheet。

单电源运算放大器

这类运算放大器都由单正极电源(如+12V)供电。允许输入信号电压降到负端(一般接地)电压。

放大器

单电源运放

注：单电源供电放大器不可能输出负极线信号，因此不能用于处理诸如交流耦合的音频信号。单电源运算放大器常用于由电池供电的装置。

音频放大器

音频放大器设计用于放大20~2000Hz之间的音频信号。其噪声和失真度都很低，主要用于高灵敏度的前置放大、音频系统、AM-FM收音机、伺服放大器、通信和汽车电路。

市面上，可供选择的音频放大器种类繁多，和通用运算放大器不同的是，音频放大器有很多特点。如：常用于低电压音频放大LM386，内部设置放大倍数为20倍，但如果在它的增益脚(1脚和8脚)接上外接电阻和电容，放大倍数可增加到200倍。它还可驱动低负载(如8欧姆扬声器)。可单电源工作，工作电压为+4V~+12V,是电池的理想器件。LM383也可用做功率放大，是个大电流(3.5A)器件，可驱动4欧姆负载(如一个4欧姆扬声器或两个并联的8欧姆扬声器)，带有热保护电路和散热片。

放大器

LM386

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