文档介绍：运算放大器的选择
西南交通大学电气工程学院叶文玉西北工业大学常明亮
摘要:文章通过对运算放大器的发展及应用的简介,进而分析了运算放大器的工作原理,及其分类,通过运算放大器的参数分析,和各类不同的运算放大器的特点,合理选择运算放大器,实现电路功能。
关键词:运算放大器;参数选择运算放大器常用来实现电压、电流等的增益,具有放大信号的作用,同时可实现带通滤波及信号变换处理。运算放大器具有不同的型号,在实际应用中,根据不同的设计要求应选择合适的运算放大器。
运算放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常将运算放大器结合反馈网络共同组成某种功能模块实现设计要求。最早设计的运算放大器主要用来实现加、减、乘、除等数学运算,故得名“运算放大器”。随着科学技术的发展,运算放大器已经有很大的飞跃,晶体管、真空管、分立元件集成元件,运算放大器已尽可能的实现理想运算放大器的设计要求,并且随着技术发展,运算放大器的应用范围也越来越广。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,大部分的运放是以单芯片的形式存在。运放的种类繁多,广泛应用于电子行业当中。面对不同的种类合理的选择运算放大器,可最大话满足设计要求,并且有良好的集成化,经济化。
要掌握运算放大器的选择,需要理解运算放大器的结构参数工作原理等。运算放大器的结构框图:运算放大器主要由四部分组成:输入级、中间级、输出级和偏置电路四部分组成。运算放大器主要由三极管实现放大作用。一般有正负电源提供工作电压,其正负输入端的输入电压影响输出电压的正负,形成同相或反相两个高输入阻抗的直流耦合放大单元。正负输入端的两个三极管的射极分担恒流源的电流,三极管一个是运放的正向输入,一个是反向输入。正向输入的三极管放大后送到一个功率放大电路放大输出。当正向输入增大时,输出也同时变大。
如果反相输入端电压升高,因为反相三级管和正向三级管共同分担了一个恒流源,反向三级管电流大了,那正向的就要小,所以输出就会降低。因此叫反向输入。电路内部还有很多其它的功能部件,和两个三极管及恒流源共同实现电路功能。
运算放大电路分为通用型和专用型。通用型分为低增益、中增益、高增益等。专用型分为高阻型,低温漂型,高速型,高压大功率型,可编程控制型和低功耗型。根据输入输出的特点分为电压增益(输入电压/输出电压),电流增益(输入电流/输出电流),跨导增益(输入电压/输出电流),跨阻增益(输入电流/输出电压)。
在选择运算放大器时,要根据实际电路功能选择需要的运放参数,运放有如下一系列参数:共模输入电阻(RINCM),直流共模抑制(CMRDC),交流共模抑制(CMRAC),增益带宽积(GBW),输入偏置电流(IB),输入偏置电流温漂(TCIB),输入失调电流(IOS),输入偏置电流温漂(TCIB),输入失调电流(IOS),输入偏置电流温漂(TC