集成运算放大器的分类及参数有哪些_集成运算放大器的分类及参数

集成运算放大器，简称集成运算放大器，是一种集成多级直接耦合放大器，具有高增益。它包含数百个晶体管、电阻和电容，通常由输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分组成，如图3-7所示。

常见的封装形式有金属外壳封装、菱形金属外壳封装、扁平封装和双列直插式封装，如图3-8所示。通常使用双列直插式封装的集成运算放大器。集成运算放大器的电路图形符号如图3-9所示。有两个输入端子和一个输出端子，此外，还有正负电源输入端子、外部补偿电路端子、调零端子、相位补偿端子、公共接地端子和其他附加端子。

1.集成运算放大器的分类

根据集成运算放大器的参数，集成运算放大器的分类如图3-10所示，其详细说明如下。

通用运算放大器。这类装置的主要特点是价格低、数量大、产品范围广，性能指标适合普遍使用。它们是目前应用最广泛的集成运算放大器。常见的有A741(通用单运放)、I_M358(双运放)、LM324(四运放)、以场效应晶体管为输入级的IF356。

(2)高阻运算放大器。这类器件的特点是通常用结型场效应晶体管构成差分输入级，或者兼容JFET-MT和MOSFET-BJT，或者都是MOS集成运算放大器，所以输入阻抗很高，输入偏置电流很小，一般Rid为109 ~ 1012，IiB为几皮安到几十皮安。对于场效应晶体管兼容双极型晶体管的单运放，用场效应晶体管代替横向PNP晶体管，既提高了输入阻抗，又具有高速、宽带、低噪声的优点，但场效应晶体管的输入级失调电压一般较大。常见的集成器件有CF356、 CF355、 IF 347(四个运算放大器)以及输入阻抗较高的CA3130和CA3140。

(3)低失调低温漂运算放大器。这类器件的主要特点是增益和共模抑制比高(一般为lOOdB)，而输入失调电压和失调电流、温度漂移和噪声都很小。目前常用的高精度低失调低温漂运算放大器有OP-07、 OP-27、 a508和由MOS-FET组成的斩波稳零漂器件ICI_7650。

(4)高速运算放大器。这类器件的主要特点是高转换速率和宽频率响应。常见的有LM318、UA715等。

(5)低功耗运算放大器。这类器件主要是低电源，低功耗。常见的有TI022C和TI-060C。

(6)高压大功率运算放大器。这种器件的主要特点是无需任何附加电路就能输出高电压、大电流。常见的有D41集成运算放大器(电源电压可达150 V)和A791集成运算放大器(输出电流可达IA)。

21%运算放大器参数

集成运算放大器的参数很多，主要包括电源电压范围、最大允许功耗PM、单位增益带宽fc、压摆率SR和输入阻抗Zi。

(1)电源电压范围。电源电压范围是指集成运算放大器正常工作所需的DC电源电压范围。集成运算放大器一般需要对称的正负双电源，有些集成运算放大器可以在单电源下工作，如图3-11所示。

(2)最大允许功耗。最大允许功耗PM是指集成运算放大器在正常工作条件下能够承受的最大耗散功率。在使用中，集成运算放大器的功耗不应超过PM。

(3)单位增益带宽。单位增益带宽fc是指积分运算的开环电压放大系数A=1(OdB)对应的频率

(4)转化率。压摆率SR是指在额定负载条件下，输入一个具有陡沿的大阶跃信号时，集成运算放大器输出电压单位时间内的最大变化率(单位为V/ms)，即输出电压沿的斜率，如图3-13所示。在高保真设备中，最好选择高单位增益带宽、高转换速率SR指标的集成运算放大器。

(5)输入阻抗。输入阻抗z是指集成运算放大器工作在线性区时，输入电压变化量与输入电流变化量之比。以双极晶体管为输入级的集成运算放大器的输入阻抗通常为几兆欧。采用场效应晶体管作为输入级的集成运算放大器的输入阻抗Zi为1012。

30%运算放大器的选择

在满足给定输入、负载、精度和环境要求的条件下，尽量选择市场供应充足、通用型、低成本的运算放大器。

根据集成运算放大器的选择原则，要善于分析实际使用条件，正确选择合适的运算放大器，做到经济合理。在选择运算放大器时，我们必须首先考虑以下问题。

(1)输入信号的性质。

1)信号源的等效内阻(内阻很大，可以等效成一个电流源；内阻很小，可以相当于一个电压源。是否存在DC路径，等效内阻是否变化较大)。

2)信号源的振幅。

3)信号频率和变化率(DC或缓变信号、工频或音频范围信号、快变脉冲信号等。).

4)信号是否包含共模信号，其幅度和频带。还要考虑差模信号的最大幅度。

(2)负载情况。

1)是纯电阻还是感性或容性负载。

2)对输出电压和电流幅度的要求。

3)负载悬空，或一端接地，或另一端接电源。

(3)对运算放大器精度的要求。主要指对运算放大器失调参数和噪声参数有没有什么特殊要求。

(4)环境条件。

(5)工作温度的最大变化范围。

1)环境干扰的幅度和频率。

2)能耗和体积要求。

鉴于以上要求，可以正确选择合适的运算放大器。在各种由运算放大器组成的系统中，由于应用要求不同，对运算放大器的性能要求也不同。