集成运放选用及型号

集成运放选用及型号
集成运放选用及型号

集成放大器选用方法及型号一览表

一、集成放大器主要交流指标简介:

1.开环带宽:开环带宽定义为,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输

出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db(或是相当于运放的直流增益的

0.707)所对应的信号频率。这用于很小信号处理。

2.单位增益带宽GB:单位增益带宽定义为,运放的闭环增益为1倍条件下,将一个恒幅正

弦小信号输入到运放的输入端,从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db(或是相当于运放输入信号的0.707)所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标,对于正弦小信号放大时,单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积,换句话说,就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增以后,可以计算出单位增益带宽,用以选择合适的运放。这用于小信号处理中运放选型。

3.转换速率(也称为压摆率)SR:运放转换速率定义为,运放接成闭环条件下,将一个大

信号(含阶跃信号)输入到运放的输入端,从运放的输出端测得运放的输出上升速率。

由于在转换期间,运放的输入级处于开关状态,所以运放的反馈回路不起作用,也就是转换速率与闭环增益无关。转换速率对于大信号处理是一个很重要的指标,对于一般运放转换速率SR<=10V/μs,高速运放的转换速率SR>10V/μs。目前的高速运放最高转换速率SR达到6000V/μs。这用于大信号处理中运放选型。

4.全功率带宽BW:全功率带宽定义为,在额定的负载时,运放的闭环增益为1倍条件下,

将一个恒幅正弦大信号输入到运放的输入端,使运放输出幅度达到最大(允许一定失真)的信号频率。这个频率受到运放转换速率的限制。近似地,全功率带宽=转换速率/2πVop (Vop是运放的峰值输出幅度)。全功率带宽是一个很重要的指标,用于大信号处理中运放选型。

5.建立时间:建立时间定义为,在额定的负载时,运放的闭环增益为1倍条件下,将一个

阶跃大信号输入到运放的输入端,使运放输出由0增加到某一给定值的所需要的时间。

由于是阶跃大信号输入,输出信号达到给定值后会出现一定抖动,这个抖动时间称为稳定时间。稳定时间+上升时间=建立时间。对于不同的输出精度,稳定时间有较大差别,精度越高,稳定时间越长。建立时间是一个很重要的指标,用于大信号处理中运放选型。

6.等效输入噪声电压:等效输入噪声电压定义为,屏蔽良好、无信号输入的的运放,在其

输出端产生的任何交流无规则的干扰电压。这个噪声电压折算到运放输入端时,就称为运放输入噪声电压(有时也用噪声电流表示)。对于宽带噪声,普通运放的输入噪声电压有效值约10~20μV。

7.差模输入阻抗(也称为输入阻抗):差模输入阻抗定义为,运放工作在线性区时,两输

入端的电压变化量与对应的输入端电流变化量的比值。差模输入阻抗包括输入电阻和输入电容,在低频时仅指输入电阻。一般产品也仅仅给出输入电阻。采用双极型晶体管做输入级的运放的输入电阻不大于10兆欧;场效应管做输入级的运放的输入电阻一般大于109欧。

8.共模输入阻抗:共模输入阻抗定义为,运放工作在输入信号时(即运放两输入端输入同

一个信号),共模输入电压的变化量与对应的输入电流变化量之比。在低频情况下,它表现为共模电阻。通常,运放的共模输入阻抗比差模输入阻抗高很多,典型值在108欧以上。

9.输出阻抗:输出阻抗定义为,运放工作在线性区时,在运放的输出端加信号电压,这个

电压变化量与对应的电流变化量的比值。在低频时仅指运放的输出电阻。这个参数在开环测试。

二、运算放大器的对信号放大的影响和运放的选型

由于运算放大器芯片型号众多,本节通过几个实际电路的分析,明确运算放大器的对信号放大的影响,最后总结如何选择运放。

例一:运算放大器的对直流小信号放大的影响

这里的直流小信号指的是信号幅度低于200mV的直流信号。

为了便于介绍,这里采用标准差分电路。这里假定同相输入端的输入电阻为R1,同相输入端的接地电阻为R3,反相输入端的输入电阻为R2,反相输入端的反馈电阻为R4。运放采用双电源供电。假定R1=R2=10k欧姆,R1=R2=100k欧姆,这样放大电路的输入电阻=10k欧姆,运放的同相端和反相端的等效输入电阻=10k欧姆并联100k欧姆≈9.09 k 欧姆,输入增益Av=10。

这里假定工作温度范围是0~50℃,所以假定调零温度为25℃,这样实际有效变化范围只有25℃,可以减小一半的变化范围。

还假定输入信号来自于一个无内阻的信号源,为了突出运放的影响,这里暂时不考虑线路噪声、电阻噪声和电源变动等的影响。

这里选用通用运放LM324、高阻运放CA3140、高速运放HA5159、低功耗运放LF441、精密运放OP07D、高精度运放ICL7650等6种运放来比较运算放大器的对直流小信号放大的影响。由于不同厂家的同种运放的指标不尽相同,这里运放的指标来自于中南工业大学出版社出版的《世界最新集成运算放大器互换手册》,所选的集成运算放大器指标如下:

LM324的主要指标为:

项目单位参数

输入失调电压μV 9000

输入失调电压温度漂移μV/℃ 7

输入失调电流 nA 7

输入失调电流温度漂移 pA/℃ 10

这样可以计算出,在25℃的温度下的失调误差造成的影响如下:

项目单位参数

输入失调电压造成的误差μV 9000

输入失调电流造成的误差μV 63.6

合计本项误差为μV 9063

输入信号200mV时的相对误差 % 4.5

输入信号100mV时的相对误差 % 9.1

输入信号 25mV时的相对误差 % 36.3

输入信号 10mV时的相对误差 % 90.6

输入信号 1mV时的相对误差 % 906

初步结论是:输入失调电压和输入失调电流造成的误差较大,但是可以在工作范围的中心温度处通过调零消除。其中输入失调电压造成的误差远远超过输入失调电流造成的误差。

这样可以计算出,0~25℃的温度漂移造成的影响如下:

项目单位参数

输入失调电压温漂造成的误差μV 175

输入失调电流温漂造成的误差μV 2.3

合计本项误差为μV 177.3

输入信号200mV时的相对误差 % 0.09

输入信号100mV时的相对误差 % 0.18

输入信号 25mV时的相对误差 % 0.71

输入信号 10mV时的相对误差 % 1.77

输入信号 1mV时的相对误差 % 17.7

初步结论是:在使用LM324时,由于输入失调电压温度系数较大,造成的影响较大,使得它不适合放大100mV以下直流信号。若以上两项误差合计将更大。

若其它条件不变,仅仅运放的外围电阻等比例增加一倍,造成误差如下:

这样可以计算出,在25℃的温度下的输入失调误差造成的影响如下:

项目单位参数

输入失调电压造成的误差μV 9000

输入失调电流造成的误差μV 127.3

合计本项误差为μV 9127

这样可以计算出,0~25℃的温度漂移造成的影响如下:

项目单位参数

输入失调电压温漂造成的误差μV 175

输入失调电流温漂造成的误差μV 4.5

合计本项误差为μV 179.5

初步结论:仅仅运放的外围电阻等比例增加一倍,运放的输入失调电压和输入失调电压温漂造成误差不变,而输入失调电流和输入失调电流温漂造成的误差随之增加了一倍。所以,对于高阻信号源或是运放外围的电阻较高时,输入失调电流和输入失调电流温漂造成的误差会很快增加,甚至有可能超过输入失调电压和输入失调电压温漂造成误差,所以这时需要考虑采用高阻运放或是低失调运放。

CA3140的主要指标为:

项目单位参数

输入失调电压μV 5000

输入失调电压温度漂移μV/℃ 8

输入失调电流 pA 0.5

输入失调电流温度漂移pA/℃ 0.005

这样可以计算出,在25℃的温度下的失调误差造成的影响如下:

项目单位参数

输入失调电压造成的误差μV 5000

输入失调电流造成的误差μV 0.0045

合计本项误差为μV 5000

输入信号200mV时的相对误差 % 2.5

输入信号100mV时的相对误差 % 5

输入信号 25mV时的相对误差 % 20

输入信号 10mV时的相对误差 % 50

输入信号 1mV时的相对误差 % 500

初步结论是:高阻运放的输入失调电流很小,它造成的误差远远不及输入失调电压造成的误差,可以忽略;而输入失调电压造成的误差仍然不小,但是可以在工作范围的中心温度

处通过调零消除。

这样可以计算出,0~25℃的温度漂移造成的影响如下:

项目单位参数

输入失调电压温漂造成的误差μV 200

输入失调电流温漂造成的误差μV 0.001

合计本项误差为μV 200

输入信号200mV时的相对误差 % 0.1

输入信号100mV时的相对误差 % 0.2

输入信号 25mV时的相对误差 % 0.8

输入信号 10mV时的相对误差 % 2

输入信号 1mV时的相对误差 % 20

初步结论是:高阻运放的输入失调电流温漂很小,它造成的误差远远不及输入失调电压温漂造成的误差,可以忽略;在使用高阻运放时,由于失调电压温度系数较大,造成的影响较大,使得它不适合放大100mV以下直流信号。若以上两项误差合计将更大。

由于高阻运放的输入失调电流只有通用运放的千分之一,因此若其它条件不变,仅仅运放的外围电阻等比例增加一倍,几乎不会造成可明显察觉的误差。

CA3140的主要指标为:

项目单位参数

输入失调电压μV 5000

输入失调电压温度漂移μV/℃ 8

输入失调电流 pA 0.5

输入失调电流温度漂移 pA/℃ 0.005

这样可以计算出,在25℃的温度下的失调误差造成的影响如下:

项目单位参数

输入失调电压造成的误差μV 5000

输入失调电流造成的误差μV 0.0045

合计本项误差为μV 5000

输入信号200mV时的相对误差 % 2.5

输入信号100mV时的相对误差 % 5

输入信号 25mV时的相对误差 % 20

输入信号 10mV时的相对误差 % 50

输入信号 1mV时的相对误差 % 500

初步结论是:高阻运放的输入失调电流很小,它造成的误差远远不及输入失调电压造成的误差,可以忽略;而输入失调电压造成的误差仍然不小,但是可以在工作范围的中心温度处通过调零消除。

这样可以计算出,0~25℃的温度漂移造成的影响如下:

项目单位参数

输入失调电压温漂造成的误差μV 200

输入失调电流温漂造成的误差μV 0.001

合计本项误差为μV 200

输入信号200mV时的相对误差 % 0.1

输入信号100mV时的相对误差 % 0.2

输入信号 25mV时的相对误差 % 0.8

输入信号 10mV时的相对误差 % 2

输入信号 1mV时的相对误差 % 20

初步结论是:高阻运放的输入失调电流温漂很小,它造成的误差远远不及输入失调电压温漂造成的误差,可以忽略;在使用高阻运放时,由于失调电压温度系数较大,造成的影响较大,使得它不适合放大100mV以下直流信号。若以上两项误差合计将更大。

由于高阻运放的输入失调电流只有通用运放的千分之一,因此若其它条件不变,仅仅运放的外围电阻等比例增加一倍,几乎不会造成可明显察觉的误差。

三、常见集成运放查阅手册:

CA3080 跨导运算放大器

CA3100 宽频带运算放大器

CA3130 BiMOS运算放大器高输入阻抗运算放大器

CA3140 BiMOS运算放大器高输入阻抗运算放大器

CA3193 BiMOS精密运算放大器

CA3240 BiMOS双运算放大器

CA3401 单电源运算放大器

CD4573 四可编程运算放大器 MC14573

F003 通用Ⅱ型运算放大器

F004(5G23) 中增益运算放大器

F005 中增益运算放大器

F006 通用Ⅱ型运算放大器

F007(5G24) 通用Ⅲ型运算放大器

F010 低功耗运算放大器

F011 低功耗运算放大器

F101A/201A 通用型运算放大器

F108 通用型运算放大器

F110/210 电压跟随器

F118/218 高速运算放大器

F124/224 四运算放大器

F148 通用型四运算放大器

F1550 射频放大器

F1490 宽频带放大器

F158/258 单电源双运算放大器

F1590 宽频带放大器

F1558 通用型双运算放大器

F157/A 通用型运算放大器

F253 低功耗运算放大器

F301A 通用型运算放大器

F308 通用型运算放大器

F310 电压跟随器

F318 高速运算放大器

F324 四运算放大器

F358 单电源双运算放大器

F4741 通用型四运算放大器

F441 低功耗JEET输入运算放大器

F4558 双运算放大器

F741(F007) 通用Ⅲ型运算放大器

F741A 通用型运算放大器

F747 双运算放大器

FD37/FD38 运算放大器

FD46 高速运送放大器

ICL7650 斩波稳零放大器

ICL7660 CMOS电压放大(变换)器

LBMZ1901 热电偶温度变换器

LF082 高输入阻抗运送放大器

LF107/307 运算放大器

LF147/347 JEET输入型运算放大器

LF156/256/356 JEET输入型运算放大器

LF155/355 JEET输入型运算放大器

LF157/357 JEET输入型运算放大器

LF347(NS[DATA]) 带宽四运算放大器 KA347

LF351 宽带运算放大器 BI-FET单运算放大器

LF353 双高阻运算放大器 BI-FET双运算放大器

LF356 BI-FET单运算放大器 NS[DATA]

LF357 BI-FET单运算放大器 NS[DATA]

LF398 采样保持放大器 NS[DATA]

LF3140 高输入阻抗双运送放大器

LF347(NS[DATA]) 带宽四运算放大器 KA347

LF351 BI-FET单运算放大器 NS[DATA]

LF353 BI-FET双运算放大器 NS[DATA]

LF356 BI-FET单运算放大器 NS[DATA]

LF357 BI-FET单运算放大器 NS[DATA]

LF398 采样保持放大器 NS[DATA]

LF411 低失调低漂移JEET输入运放 BI-FET单运算放大器

LF412 BI-FET双运放大器 NS[DATA]

LF444 四高阻抗运算放大器

LF7650 斩波自稳零运送放大器

LF791 单块集成功率运算放大器

LFC2 高增益运算放大器

LFC3 中增益运算放大器

LFC4 低功耗运算放大器

LFC54 低功耗运算放大器

LFC75 低功耗运算放大器

LFOP37 超低噪声精密放大器

LM101/201 通用型运算放大器

LM108/208 通用型运算放大器

LM110 电压跟随器

LM118/218 高速运算放大器

LM124/224 四运算放大器

LM124 低功耗四运算放大器(军用档) NS[DATA]/TI[DATA]

LM124 低功耗四运算放大器(军用档) NS[DATA]/TI[DATA]

LM1458 双运算放大器 NS[DATA]

LM148 四741运算放大器 NS[DATA]

LM158/258 单电源双运算放大器

LM1558 双运算放大器

LM224J 低功耗四运算放大器(工业档) NS[DATA]/TI[DATA]

LM248/348 四741运算放大器

LM2902 四运算放大器 NS[DATA]/TI[DATA]

LM2904 双运放大器 NS[DATA]/TI[DATA]

LM301 通用型运算放大器

LM308 通用型运算放大器

LM308H 运算放大器(金属封装) NS[DATA]

LM310 电压跟随器

LM318 高速运算放大器

LM324 四运算放大器

LM324(NS[DATA]) 四运算放大器 HA17324,/LM324N(TI) LM348 四运算放大器 NS[DATA]

LM358 NS[DATA] 通用型双运算放大器 HA17358/LM358P(TI) LM358 单电源双运算放大器

LM359 双运放(GB=400MC)

LM380 音频功率放大器 NS[DATA]

LM381 双前置放大器

LM386-1 NS[DATA] 音频放大器 NJM386D,UTC386

LM386-3 音频放大器 NS[DATA]

LM386-4 音频放大器 NS[DATA]

LM3886 音频大功率放大器 NS[DATA]

LM3900 四运算放大器

LM709 通用运放

LM725 低漂移高精度运算放大器 NS[DATA] LM733 带宽运算放大器

LM741 NS[DATA] 通用型运算放大器 HA17741 LM741 运算放大器

LM741 NS[DATA] 通用型运算放大器 HA17741 LM747 双运算放大器

LM748 双运放

LZ1606 积分放大器

LZ19001 挠性石英表伺服电路变换放大器

MC1458 双运放(内补偿)

MC3303 单电源四运算放大器

MC3403 低功耗四运放

MC34119 小功率音频放大器

MC4741 四通用运放

NE5532 高速低噪声双运算放大器 TI[DATA]

NE5534 高速低噪声单运算放大器 TI[DATA]

NE592 视频放大器

OP-27CP 低噪声运算放大器

OP07-CP 精密运算放大器 TI[DATA]

OP07-DP 精密运算放大器 TI[DATA]

OP-07 超低失调运算放大器

OP111A 低噪声运算放大器

TBA820M 小功率音频放大器 ST[DATA]

TBA820M 小功率音频放大器 ST[DATA]

TL061 BI-FET单运算放大器 TI[DATA]

TL062 低功耗BI-FET双运算放大器 TI[DATA] TL064 BI-FET四运算放大器 TI[DATA]

TL072 BI-FET双运算放大器 TI[DATA]

TL072 低噪声JEET输入型运算放大器

TL072 BI-FET双运算放大器 TI[DATA]

TL074 BI-FET四运算放大器 TI[DATA]

TL074 BI-FET四运算放大器 TI[DATA]

TL081 BI-FET单运算放大器 TI[DATA]

TL081 通用JEET输入型运算放大器

TL081 BI-FET单运算放大器 TI[DATA]

TL082 BI-FET双运算放大器 TI[DATA]

TL082 四高阻运算放大器(JEET)

TL082 BI-FET双运算放大器 TI[DATA]

TL084 BI-FET四运算放大器 TI[DATA]

TL084 四高阻运算放大器(JEET)

TL084 BI-FET四运算放大器 TI[DATA]

μpc4558 低噪声宽频带运放

四、最后,推荐基本相关书籍:

集成运算放大器原理与应用李清泉黄昌宁编著科学出版社 1980

常用模拟集成电路应用手册郝鸿安编著人民邮电出版社 1991

新型通集成电路实用技术何希才刘洪梅编著国防工业出版社 1997

基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计刘树棠朱茂林荣玫译西安交大出版社2004 另外:电子技术应用1997-4-57 《电源正负限运算放大器的原理及应用》高天光

有:双电源运放,单电源运放,满幅运放的分类

另: 轨到轨(rail-to-rail)运放

集成运放组成的运算电路 习题解答

第7章 集成运放组成的运算电路 本章教学基本要求 本章介绍了集成运放的比例、加减、积分、微分、对数、指数和乘法等模拟运算电路及其应用电路以及集成运放在实际应用中的几个问题。表为本章的教学基本要求。 表 第7章教学内容与要求 学完本章后应能运用虚短和虚断概念分析各种运算电路,掌握比例、求和、积分电路的工作原理和输出与输入的函数关系,理解微分电路、对数运算电路、模拟乘法器的工作原理和输出与输入的函数关系,并能根据需要合理选择上述有关电路。 本章主要知识点 1. 集成运放线性应用和非线性应用的特点 由于实际集成运放与理想集成运放比较接近,因此在分析、计算应用电路时,用理想集成运放代替实际集成运放所带来的误差并不严重,在一般工程计算中是允许的。本章中凡未特别说明,均将集成运放视为理想集成运放。 集成运放的应用划分为两大类:线性应用和非线性应用。 (1) 线性应用及其特点 集成运放工作在线性区必须引入深度负反馈或是兼有正反馈而以负反馈为主,此时其输出量与净输入量成线性关系,但是整个应用电路的输出和输入也可能是非线性关系。 集成运放工作在线性区时,它的输出信号o U 和输入信号(同相输入端+U 和反相输入端-U 之差)满足式(7-1) )(od o -+-=U U A U (7-1) 在理想情况下,集成运放工作于线性区满足虚短和虚断。虚短:是指运放两个输入端之间的电压几乎等于零;虚断:是指运放两个输入端的电流几乎等于零。即 虚短:0≈-+-U U 或 +-≈U U 虚断:0≈=+-I I

(2) 非线性应用及其特点 非线性应用中集成运放工作在非线性区,电路为开环或正反馈状态,集成运放的输出量与净输入量成非线性关系)(od o +--≠U U A U 。输入端有很微小的变化量时,输出电压为正饱和电压或负饱和电压值(饱和电压接近正、负电源电压),+-=U U 为两种状态的转折点。即 当+->U U 时,OL o U U = 当+-

常用运算放大器型号及功能

常用运算放大器型号及功能 型号(规格) 功能简介 兼容型号 CA3130 高输入阻抗运算放大器 CA3140 高输入阻抗运算放大器 CD4573 四可编程运算放大器 MC14573 ICL7650 斩波稳零放大器 LF347 带宽四运算放大器 KA347 LF351 BI-FET 单运算放大器 LF353 BI-FET 双运算放大器 LF356 BI-FET 单运算放大器 LF357 BI-FET 单运算放大器 LF398 采样保持放大器 LF411 BI-FET 单运算放大器 LF412 BI-FET 双运放大器 LM124 低功耗四运算放大器(军用档) LM1458 双运算放大器 LM148 四运算放大器 LM224J 低功耗四运算放大器(工业档) LM2902 四运算放大器 LM2904 双运放大器 LM301 运算放大器 LM308 运算放大器 LM308H 运算放大器(金属封装) LM318 高速运算放大器 LM324 四运算放大器 HA17324,/LM324N LM348 四运算放大器 LM358 通用型双运算放大器 HA17358/LM358P LM380 音频功率放大器 LM386-1 音频放大器 NJM386D,UTC386 LM386-3 音频放大器 LM386-4 音频放大器 LM3886 音频大功率放大器 LM3900 四运算放大器 LM725 高精度运算放大器

229 LM733 带宽运算放大器 LM741 通用型运算放大器 HA17741 MC34119 小功率音频放大器 NE5532 高速低噪声双运算放大器 NE5534 高速低噪声单运算放大器 NE592 视频放大器 OP07-CP 精密运算放大器 OP07-DP 精密运算放大器 TBA820M 小功率音频放大器 TL061 BI-FET 单运算放大器 TL062 BI-FET 双运算放大器 TL064 BI-FET 四运算放大器 TL072 BI-FET 双运算放大器 TL074 BI-FET 四运算放大器 TL081 BI-FET 单运算放大器 TL082 BI-FET 双运算放大器 TL084 BI-FET 四运算放大器

集成运算放大器及其应用

第九章集成运算放大器及其应用(易映萍) 9.1 差分放大电路 9.2互补功率放大电路 9.3 集成运算放大电路 9.4 理想集成运放的线性运用电路 9.5 理想集成运放的非线性运用电路 习题 第九章集成运算放大器及其应用 9.1 差分放大电路 9.1.1 直接耦合多级放大电路的零点漂移现象 工业控制中的很多物理量均为模拟量,如温度、流量、压力、液面和长度等,它们通过不同的传感器转化成的电量也均为变化缓慢的非周期性连续信号,这些信号具有以下两个特点: 1.信号比较微弱,只有通过多级放大才能驱动负载; 2.信号变化缓慢,一般采用直接耦合多级放大电路将其放大。 u=0)时,人们在试验中发现,在直接耦合的多级放大电路中,即使将输入端短路(即 i u≠0),这种现象称为零点漂移(简称为零漂),如图输出端还会产生缓慢变化的电压(即 o 9.1所示。 (a)测试电路(b)输出电压u o的漂移 图9.1 零点漂移现象 9.1.2 零漂产生的主要原因 在放大电路中,任何参数的变化,如电源电压的波动、元件的老化以及半导体元器件参数随温度变化而产生的变化,都将产生输出电压的漂移,在阻容耦合放大电路中,耦合电容对这种缓慢变化的漂移电压相当于开路,所以漂移电压将不会传递到下一级电路进一步放

大。但是,在直接耦合的多级放大电路中,前一级产生的漂移电压会和有用的信号(即要求放大的输入信号)一起被送到下一级进一步放大,当漂移电压的大小可以和有用信号相当时,在负载上就无法分辨是有效信号电压还是漂移电压,严重时漂移电压甚至把有效信号电压淹没了,使放大电路无法正常工作。 采用高质量的稳压电源和使用经过老化实验的元件就可以大大减小由此而产生的漂移,所以由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因,因而也称零点漂移为温度漂移,简称温漂,从某种意义上讲零点漂移就是静态工作点Q点随温度的漂移。 9.1.3抑制温漂的方法 对于直接耦合多级放大电路,如果不采取措施来抑制温度漂移,其它方面的性能再优良,也不能成为实用电路。抑制温漂的方法主要由以下几种: (1)采用稳定静态工作的分压式偏置放大电路中Re的负反馈作用; (2)采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变化; (3)采用特性完全相同的三极管构成“差分放大电路”; 9.1.4 差分放大电路 差分放大电路是构成多级直接耦合放大电路的基本单元电路。直接耦合的多级放大电路的组成框图如图9.2所示。 图9.2 多级放大的组成框图 A倍后传送到负载上,对电路造从上图可知输入级一旦产生了温漂,会经中间级放大 u2 A≈1,对电路造成的成严重的影响,而中间级产生的温漂,由于直接到达功放级而功放的 u 影响跟输入级相比少得多,所以,我们主要应设法抑制输入级产生的温漂,故在直接耦合的多级放大电路中只有输入级常采用差分放大电路的形式来抑制温漂。 9.1.4.1 差分放大电路的组成及结构特点 一.电路组成 差分放大电路如图9.3所示。

集成运放基本应用之一—模拟运算电路

集成运放基本应用之一—模拟运算电路

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

实验十二集成运放基本应用之一——模拟运算电路 一、实验目的 1、了解并掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的原理与功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 理想运算放大器特性: 在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放: 开环电压增益A ud=∞ 输入阻抗r i=∞ 输出阻抗r o=0 带宽f BW=∞ 失调与漂移均为零等。 理想运放在线性应用时的两个重要特性: (1)输出电压U O与输入电压之间满足关系式 U O=A ud(U+-U-) 由于A ud=∞,而U O为有限值,因此,U+-U-≈0。即U+≈U-,称为“虚短”。

(2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。 基本运算电路 1) 反相比例运算电路 电路如图5-1所示。对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的 关系为 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。 图5-1 反相比例运算电路 图5-2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路 电路如图5-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为 )U R R U R R ( U i22 F i11F O +-= R 3=R 1 / R 2 // R F 3) 同相比例运算电路 图5-3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 i 1 F O )U R R (1U + = R 2=R 1 / R F 当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图5-3(b)所示的电压跟随器。图中R 2=R F , i 1 F O U R R U -=

(完整版)TI常用运放芯片型号

CA3130 高输入阻抗运算放大器Intersil[DA TA] CA3140 高输入阻抗运算放大器 CD4573 四可编程运算放大器MC14573 ICL7650 斩波稳零放大器 LF347(NS[DATA])带宽四运算放大器KA347 LF351 BI-FET单运算放大器NS[DA TA] LF353 BI-FET双运算放大器NS[DA TA] LF356 BI-FET单运算放大器NS[DA TA] LF357 BI-FET单运算放大器NS[DA TA] LF398 采样保持放大器NS[DATA] LF411 BI-FET单运算放大器NS[DATA] LF412 BI-FET双运放大器NS[DA TA] LM124 低功耗四运算放大器( 军用档 ) NS[DATA]/TI[DATA] LM1458 双运算放大器NS[DATA] LM148 四运算放大器NS[DATA] LM224J 低功耗四运算放大器(工业档 ) NS[DATA]/TI[DA TA] LM2902 四运算放大器NS[DATA]/TI[DATA] LM2904 双运放大器NS[DATA]/TI[DA TA] LM301 运算放大器 NS[DATA] LM308 运算放大器 NS[DATA] LM308H运算放大器(金属封装)NS[DATA] LM318 高速运算放大器NS[DATA] LM324(NS[DATA]) 四运算放大器HA17324,/LM324N(TI) LM348 四运算放大器NS[DATA] LM358 NS[DATA]通用型双运算放大器HA17358/LM358P(TI) LM380 音频功率放大器NS[DATA] LM386-1 NS[DATA]音频放大器NJM386D,UTC386 LM386-3 音频放大器NS[DATA] LM386-4 音频放大器NS[DATA] LM3886 音频大功率放大器NS[DATA] LM3900 四运算放大器 LM725 高精度运算放大器NS[DATA] LM733 带宽运算放大器 LM741 NS[DATA]通用型运算放大器HA17741 MC34119 小功率音频放大器 NE5532 高速低噪声双运算放大器TI[DATA] NE5534 高速低噪声单运算放大器TI[DATA] NE592 视频放大器 OP07-CP 精密运算放大器TI[DA TA] OP07-DP 精密运算放大器TI[DATA] TBA820M小功率音频放大器ST[DATA] TL061 BI-FET单运算放大器 TI[DATA] TL062 BI-FET双运算放大器TI[DATA] TL064 BI-FET四运算放大器TI[DATA]

集成运放的性能指标

集成运放的性能指标 学习要求: ●掌握开环差模电压放大倍数、共模抑制比、差模输入电阻、 输入失调电压和输入失调电流等参数的物理意义; ●了解输入失调电压温漂、输入失调电流温漂dI IO/dT、输入偏 置电流、最大差模输入电压、最大共模输入电压、–3dB带 宽、单位增益带宽和转换速度等参数的物理意义。 1.开环差模电压放大倍数Aod 开环差模电压放大倍数A od是指集成运放在开环情况下的空载电压放大倍数。A od ,其值越大越好。通用型运放一般在范围。 2.共模抑制比K CMR 共模抑制比K CMR是集成运放的开环差模电压放大倍数和开环共模电压放大倍数之比 的绝对值,即。它是衡量输入级差放对称程度及表征集成运放抑制共模干扰信号能力的参数。其值越大越好,通用型运放在65-110dB之间。 3.差模输入电阻 差模输入电阻是差模信号输入时,运放的开环输入电阻。愈大,从信号源索取的电流愈小。 4.输入失调电压U I0及其温漂dU IO/dT 由于集成运放的输入级电路参数不可能绝对对称,所以当输入 并不为零。U I0是使输出电压为零时在 电压为零时,输出电压 输入端所加的补偿电压,其数值是 电压的负值,即U I0=。U I0愈小,表明电路参数对称性愈好。 dU IO/dT是U I0的温度系数,其值愈小,表明运放的温漂愈小。 5. 输入失调电流I I0及其温漂dI IO/dT I I0=|I B1-I B2|,I I0的大小反映了输入级差放管输入电流的不对称程度。其值愈小愈好。 dI IO/dT是I I0的温度系数,其值愈小,表明运放的质量愈好。 6. 输入偏置电流I IB 输入偏置电流I IB是输入电压为零时,集成运放两输入端静态基极(栅极)电流的平均值,即I IB=(I B1+I B2)/2。I IB愈小,信号源内阻对集成运放静态工作点的影响也就愈小,I I0往往也愈小。

集成运算放大器的基本应用

实验名称 集成运算放大器的基本应用 一.实验目的 1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。 2.掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方法。 3.学习正确使用示波器交流输入方式和直流输入方式观察波形的方法,重点掌握积分输入,输出波形的测量和描绘方法。 二.实验元器件 集成运算放大器 LM324 1片 电位器 1k Ω 1只 电阻 100k Ω 2只;10k Ω 3只;5.1k Ω 1只;9k Ω 1只 电容 0.01μf 1只 三、预习要求 1.复习由运算放大器组成的反相比例、反相加法、减法、比例积分运算电路的工作原理。 2.写出上述四种运算电路的vi 、vo 关系表达式。 3.实验前计算好实验内容中得有关理论值,以便与实验测量结果作比较。 4.自拟实验数据表格。 四.实验原理及参考电路 本实验采用LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。 1. 反向比例运算 反向比例运算电路如图1所示,设组件LM324为理想器件,则 11 0υυR R f -=

R f 100k R 1 10k A 10k R L v o v 1 R 9k 图1 其输入电阻1R R if ≈,图中1//R R R f ='。 由上式可知,改变电阻f R 和1R 的比值,就改变了运算放大器的闭环增益vf A 。 在选择电路参数是应考虑: ○ 1根据增益,确定f R 与1R 的比值,因为 1 R R A f vf - = 所以,在具体确定f R 和1R 的比值时应考虑;若f R 太大,则1R 亦大,这样容易引起较大的失调温漂;若f R 太小,则1R 亦小,输入电阻if R 也小,可能满足不了高输入阻抗的要求,故一般取f R 为几十千欧至几百千欧。 若对放大器输入电阻有要求,则可根据1R R i =先确定1R ,再求f R 。 ○ 2运算放大器同相输入端外接电阻R '是直流补偿电阻,可减小运算放大器偏执电流产生的不良影响,一般取1//R R R f =',由于反向比例运算电路属于电压并联负反馈,其输入、输出阻抗均较低。 本次试验中所选用电阻在电路图中已给出。 2. 反向比例加法运算 反向比例加法运算电路如图2所示,当运算放大器开环增益足够大时,其输入端为“虚地”,11v 和12v 均可通过1R 、2R 转换成电流,实现代数相加,其输出电压 ??? ??+-=122111 v R R v R R v f f o 当R R R ==21时 ()1211v v R R v f o +- = 为保证运算精度,除尽量选用精度高的集成运算放大器外,还应精心挑选精度高、稳定性好的电阻。f R 与R 的取值范围可参照反比例运算电路的选取范围。 同理,图中的21////R R R R f ='。

集成运算放大器的应用实验报告

集成运算放大器的应用实验报告一、实验目的 1.了解运算放大器的特性和基本运算电路的组成; 2.掌握运算电路的参数计算和性能测试方法。 二、实验仪器及器件 1.数字示波器; 2.直流稳压电源; 3.函数信号发生器; 4.数字电路实验箱或实验电路板; 5.数字万用表; 6.集成电路芯片uA741 2块、电容0.01uF2个,各个阻值的电阻若干个。 三、实验内容 1、在面包板上搭接μA741的电路。首先将+12V和-12V直流电压正确接入μA741的Vcc+(7脚)和Vcc-(4脚)。 2、用μA741组成反比例放大电路,放大倍数自定,用示波器观察输入和输出波形,测量放大器的电压放大倍数。 3、用μA741组成积分电路,用示波器观察输入和输出波形,并做好记录。 四、实验原理 (1)集成运放简介 集成电路运算放大器(简称集成运放或运放)是一个集成的高增益直接耦合放大器,通过外接反馈网络可构成各种运算放大电路和其它应用电 路。集成运放uA741

uA741电路符号及引脚图 任何一个集成运放都有两个输入端,一个输出端以及正、负电源端,有的品种还有补偿端和调零端等。 (a )电源端:通常由正、负双电源供电,典型电源电压为±15V 、 ±12V 等。如:uA741的7脚和4脚。 (b )输出端:只有一个输出端。在输出端和地(正、负电源公共端)之间获得输出电压。如:uA741的6脚。最大输出电压受运放所接电源的电压大小限制,一般比电源电压低1~2V ;输出电压的正负也受电源极性的限制;在允许输出电流条件下,负载变化时输出电压几乎不变。这表明集成运放的输出电阻很小,带负载能力较强。 (c )输入端:分别为同相输入端和反相输入端。如:uA741的3脚和2脚。输入端有两个参数需要注意:最大差模输入电压V id max 和最大共模输入电压 V ic max 。 两输入端电位差称为“差模输入电压”V id :id V V V +-=- 。 两输入端电位的平均值,称为“共模输入电压”V ic : 任何一个集成运放,允许承受的V id max 和V ic max 都有一定限制。 两输入端的输入电流 i + 和 i - 很小,通常小于1?A ,所以集成运放的 输入电阻很大。 (2)集成运放的主要参数 集成运放的主要参数有:输入失调电压、输入失调电流、开环差模电压放大倍数、共模抑制比、输入电阻、输出电阻、增益-带宽积、转换速率和最大共模输入电压。其中最重要的是增益-带宽积、转换速率和最大共模输入电压三个参数,在应用集成运放时应特别注意。

运放分类及选型

运放分类及选型 对于较大音频、视频等交流信号,选SR (转换速率)大的运放比较合适。 对于处理微弱的直流信号的电路,选用精度比较高的运放比较合适(即失调电流,失调电压及温漂均比较小) 运算放大器大体上可以分为如下几类: 1、 通用型运放 2、 高阻型运放 3、 低温漂型运放 4、 高速型运放 5、 低功耗型运放 6、 高压大功率型运放 1、 通用型运放 其性能指标能适合于一般性(低频以及信号变化缓慢)使用,例如741A μ,LM358(双运放),LM324及场效应管为输入级的LF356. 2、 高阻型运放 这类运放的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小。实现这些指标的主要措施是利用场效应管的高输入阻抗的特点,但这类运放的输入失调电压较大。 这类运放有LF356、LF355、LF347、CA3130、CA3140等 3、 低温漂型运放 在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,希望运放的失调电压要小,且不随温度的变化而变化。底温漂型运放就是为此设计的。 目前常用的低温漂型运放有OP07、OP27、OP37、AD508及MOSFET 组成的斩波稳零型低温漂移器件ICL7650等。 4、 高速型运放 在快速A/D 及D/A 以及在视频放大器中,要求运放的转换速率SR 一定要高,单位增益带宽BWG 一定要足够大。高速型运放的主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。 常见的运放有LM318、175A μ等。其SR=50~70V/ms 5、 低功耗型运放 由于便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功耗的运放。 常用的低功耗运放有TL-022C ,TL-160C 等。 6、 高压大功率型运放 运放的输出电压主要受供电电源的限制。在普通运放中,输出的电压最大值一般仅有几十伏,输出电流仅几十毫安,若要提高多输出电压或输出电流,运放外部必须要加辅助电路。 高压大功率运放外部不需要附加任何电路,即可输出高电压和大电流。D41运放的电源电压可达V 150±,791A μ运放的输出电流可达1A 。 Not e1:精密运放是指漂移和噪声非常低、增益和共模抑制比非常高的运放。这类运放的温度漂移一般低于C V ? /1μ Note 2:高输入阻抗运放是指采用结型场效应管或MOS 管做的输入级集成运放。它的一个附带特性是转换速度比较高。高输入阻抗运放应用十分广泛,如采样-保持电路、积分器、对数放大器、测量放大器、带通滤波器等。

集成运放的主要参数以及测试方法

集成运放的性能主要参数及国标测试方法 集成运放的性能可用一些参数来表示。 集成运放的主要参数: 1.开环特性参数 (1)开环电压放大倍数Ao。在没有外接反馈电路、输出端开路、在输入端加一个低频小信号电压时,所测出输出电压复振幅与差动输入电压复振幅之比值,称为开环电压 放大倍数。Ao越高越稳定,所构成运算放大电路的运算精度也越高。 (2)差分输入电阻Ri。差分输入电阻Ri是运算放大器的主要技术指标之一。它是指:开环运算放大器在室温下,加在它两个输入端之间的差模输入电压变化量△V i与由它所引起的差模输入电流变化量△I i之比。一般为10k~3M,高的可达1000M以上。 在大多数情况下,总希望集成运放的开环输入电阻大一些好。 (3)输出电阻Ro。在没有外加反馈的情况下,集成运放在室温下其输出电压变化与输出电流变化之比。它实际上就是开环状态下集成运放输出级的输出电阻,其大小反映 了放大器带负载的能力,Ro通常越小越好,典型值一般在几十到几百欧。 (4)共模输入电阻Ric。开环状态下,两差分输入端分别对地端呈现的等效电阻,称为共模输入电阻。 (5)开环频率特性。开环频率特性是指:在开环状态下,输出电压下降3dB所对应的通频带宽,也称为开环-3dB带宽。 2.输入失调特性 由于运算放大器输入回路的不对称性,将产生一定的输入误差信号,从而限制里运算放大器的信号灵敏度。通常用以下参数表示。 (1)输入失调电压Vos。在室温及标称电源电压下,当输入电压为零时,集成运放的输出电位Vo0折合到输入端的数值,即: Vos=Vo0/Ao 失调电压的大小反映了差动输入级元件的失配程度。当集成运放的输入端外接电阻比较小时。失调电压及其漂移是引起运算误差的主要原因之一。Vos一般在mV级,显然它越小越好。 (2)输入失调电流Ios。在常温下,当输入信号为零时,放大器两个输入端的基极偏置电流之差称为输入失调电流。即: Ios=Ib- — Ib+ 式中Ib-、Ib+为放大器内两个输入端晶体管的基极电流。Ios一般在零点几微安到零点零几微安数量级,其值越小越好。失调电流的大小反映了差动输入级两个晶体管B值的失配程度,当集成运放的输入端外接电阻比较大时,失调电流及其漂移将是运算误差的主要原因。(3)输入失调电流温漂dIos。温度波动对运算放大器的参数是有影响的。如温度变化时,不仅能使集成运放两输入晶体管的基极偏置电流Ib-、Ib+发生变化,而且两者的变化率也不相同。也就是输入失调电流Ios将随温度而变化,不能保持为常数。一般 常用的集成运放的dIos指标如下: ●通用I型低增益运放。在+25℃~+85℃范围约为5~20nA/℃,-40℃~+25℃范围约为 20~50nA/℃。 ●通用Ⅱ型中增益运放。dIos约为5~20nA/℃。 ●低漂移运放。dIos约为100PA/℃ (4)输入失调电压温漂dVos。在规定的工作温度范围内,Vos随温度的平均变化率,即:dVos=△Vos/△T一般为1~50uV/℃,高质量的低于0.5uV。由于该指标不像Vos可

实验四集成运算放大器的基本应用

实验四集成运算放大器 的基本应用 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】

实验四 集成运算放大器的基本应用 ――― 模拟运算电路 一、实验目的 1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 1.理想运算放大器特性 在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。 开环电压增益 A ud =∞ 输入阻抗 r i =∞ 输出阻抗 r o =0 带宽 f BW =∞ 失调与漂移均为零等。 2.理想运放在线性应用时的两个重要特性 (1)输出电压U O 与输入电压之间满足关系式 U O =A ud (U +-U -) 由于A ud =∞,而U O 为有限值,因此,U +-U -≈0。即U +≈U -,称为“虚短”。 (2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。 3.基本运算电路 (1) 反相比例运算电路 电路如图7-1所示。对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的关系为 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。 (2) 反相加法电路 电路如图7-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为 )U R R U R R ( U i22 F i11F O +-= R 3=R 1 // R 2 // R F i 1 F O U R R U -=

实验 集成运算放大器的基本应用

实验集成运算放大器的基本应用(Ⅱ)——有源滤波器 一、实验目的 1、熟悉用运放、电阻和电容组成有源低通滤波、高通滤波和带通、带阻滤波器。 2、学会测量有源滤波器的幅频特性。 二、实验原理 (a)低通(b)高通 (c) 带通(d)带阻 图9-1 四种滤波电路的幅频特性示意图 由RC元件与运算放大器组成的滤波器称为RC有源滤波器,其功能是让一定频率范围内的信号通过,抑制或急剧衰减此频率范围以外的信号。可用在信息处理、数据传输、抑制干扰等方面,但因受运算放大器频带限制,这类滤波器主要用于低频范围。根据对频率范围的选择不同,可分为低通(LPF)、高通(HPF)、带通(BPF)与带阻(BEF)等四种滤波器,它们的幅频特性如图9-1所示。 具有理想幅频特性的滤波器是很难实现的,只能用实际的幅频特性去逼近理想的。一般来说,滤波器的幅频特性越好,其相频特性越差,反之亦然。滤波器的阶数越高,幅频特性衰减的速率越快,但RC网络的节数越多,元件参数计算越繁琐,电路调试越困难。任何高阶滤波器均可以用较低的二阶RC有滤波器级联实现。 1、低通滤波器(LPF) 低通滤波器是用来通过低频信号衰减或抑制高频信号。 如图9-2(a)所示,为典型的二阶有源低通滤波器。它由两级RC滤波环节与同相比例运算电路组成,其中第一级电容C接至输出端,引入适量的正反馈,以改善幅频特性。 图9-2(b)为二阶低通滤波器幅频特性曲线。

(a)电路图 (b)频率特性 图9-2 二阶低通滤波器 电路性能参数 1 f uP R R 1A + = 二阶低通滤波器的通带增益 RC 2π1 f O = 截止频率,它是二阶低通滤波器通带与阻带的界限频率。 uP A 31 Q -= 品质因数,它的大小影响低通滤波器在截止频率处幅频特性的形状。 2、高通滤波器(HPF ) 与低通滤波器相反,高通滤波器用来通过高频信号,衰减或抑制低频信号。 只要将图9-2低通滤波电路中起滤波作用的电阻、电容互换,即可变成二阶有源高通滤波器,如图9-3(a)所示。高通滤波器性能与低通滤波器相反,其频率响应和低通滤波器是“镜象”关系,仿照LPH 分析方法,不难求得HPF 的幅频特性。 (a) 电路图 (b) 幅频特性 图9-3 二阶高通滤波器 电路性能参数A uP 、f O 、Q 各量的函义同二阶低通滤波器。 图9-3(b )为二阶高通滤波器的幅频特性曲线,可见,它与二阶低通滤波器的幅频特性曲线有“镜像”关系。 3、 带通滤波器(BPF )

主流发烧运放IC的介绍与说明其作用

主流发烧运放IC的介绍 兼评七款电压反馈型双运放 运算放大器是运用得非常广泛的一种线性集成电路。而且种类繁多,在运用方面不但可对微弱信号进行放大,还可做为反相、电压跟随器,可对电信号做加减法运算,所以被称为运算放大器。不但其他地方应用广泛,在音响方面也使用得最多。例如前级放大、缓冲,耳机放大器除了有部分使用分立元件,电子管外,绝大部分使用的还是集成运算放大器。而有时候还会用到稳压电路上,制作高精度的稳压滤波电路。 各种运放由于其内部结构的不同,产生的失真成分也不同,所以音色特点也有一定的区别。本来我们追求的是高保真,运放应该是失真最低,能真实还原音乐,没有个性的最好。但是由于要配合其他音响部件如数码音源、后级功放管等如果偏干、偏冷则可搭配音色细腻温暖型的运放,而太过阴柔、偏软的则可搭配音色较冷艳、亮丽的运放,做到与整机配合,取长补短的最佳效果。所以说并不是选择越贵的运放得到的效果就一定越好,搭配很重要,达到听感上最好才算达到目的。如果是应用在低电压的模拟滤波电路中,还要选择对低电压工作性能良好的运放种类。市面上的运放种类不下五六百种,GBW带宽在5M以上的也有三百多种,最高的已达300MHZ,转换速率在5V/us以上的也不下几百种,最高达3000V/us。以上介绍的几种被音响发烧友们炒得火热的,其实还有大量未被大家熟知的上乘佳品可供选择,大家不必局限于以上几种。一种运放型号的封装也可分为金封、陶封和塑封,一般来说金封、陶封的质量较好,塑封的品质稍差。利益的驱使,什么都有假货,运放也不例外,市面上的假货不少,如果想便宜捡好货,那就要慧眼识珠了,不太在行的在购买时就要注意,宁可多花一块几毛,也要到信誉较好的商家去买。 低档运放JRC4558。这种运放是低档机器使用得最多的。现在被认为超级烂,因为它的声音过于明亮,毛刺感强,所以比起其他的音响用运放来说是最差劲的一种。不过它在我国暂时应用得还是比较多的,很多的四、五百元的功放还是选择使用它,因为考虑到成本问题和实际能出的效果,没必要选择质量超过5532以上的运放。对于一些电脑有源音箱来说,它 的应付能力还是绰绰有余的 运放之皇5532。 如果有谁还没有听说过它名字的话,那就还未称得上是音响爱好者。这个当年有运

集成运算放大器指标测试

集成运算放大器参数的测试 电信S09-2-18 李明一.实验目的 1.了解集成运算放大器的主要参数。 2.通过实验,掌握集成运算放大器主要参数的测试方法。 二.预习要求 1.复习集成运算放大器的技术指标,主要参数的定义及测试方法。 2.了解用示波器观察运算放大器传输特性的方法。 3.了解输入失调电压U IO和输入失调电流I IO产生的原因。 三.实验设备 四.实验内容及测试方法 反映集成运算放大器特性的参数主要有以下四大类:输入失调特性、开环特性、共模特性及输出瞬态特性。 1.集成运算放大器的传输特性及输出电压的动态范围的测试 运算放大器输出电压的动态范围是指在不失真条件下所能达到的最大幅度。为了测试方便,在一般情况下就用其输出电压的最大摆幅U op-p 当作运算放大器的最大动态范围。 输出电压动态范围的测试电路如图1(a)所示。图中u i为100Hz正弦信号。当接入负载R L后,逐渐加大输入信号u i的幅值,直至示波器上显示的输出电压波形为最大不失真波形为止,此时的输出电压的峰峰值U op-p就是运算放大器的最大摆幅。若将u i输入到示波器的X轴,u o输入到示波器的Y轴,就可以利用示波器的X—Y显示,观察到运算放大器的传输特性,如图1 (b) 所示,并可测出U o p-p的大小。

(a ) 运算放大器输出电压动态范围的测试电路 (b ) 运算放大器的传输特性曲线 图1(图中:R 1 = R 2 = 1.2k Ω,R f = 20k Ω) U op-p 与负载电阻R L 有关,对于不同的R L ,U op-p 也不同。根据表1,改变负载电阻R L 的阻值,记下 不同R L 时的U op-p ,并根据R L 和U op-p ,求出运算放大器输出电流的最大摆幅I op-p = U op-p /R L , 运算放大器的U op-p 除了与负载电阻R L 有关外,还与电源电压以及输入信号的频率有关。随着电源电压的 降低和信号频率的升高,U op-p 将降低。 如果示波器显示出运算放大器的传输特性,即表明该放大器是好的,可以进一步测试运算放大器的其 它几项参数。 2. 集成运算放大器的输入失调特性及其测试方法 集成运算放大器的基本电路是差分放大器。由于电路的不对称性必将产生输入误差信号。这个误差信 号限制了运算放大器所能放大的最小信号,即限制了运算放大器的灵敏度。这种由于直流偏置不对称所引 起的误差信号可以用输入失调电压U IO 、输入偏置电流I B 、输入失调电流I IO 及它们的温度漂移来描述。 (1)输入失调电压U IO 的测试 一个理想的运算放大器,当两输入端加上相同的直流电压或直接接地时,其输出端的直流电压应等于 零。但由于电路参数的不对称性,输出电压并不为零,这种现象称为运算放大器的零点偏离或失调,为了 使放大器的输出端电压回到零,必须在放大器的输入端加上一个电压来补偿这种失调。所加电压的大小称 为该运算放大器的失调电压,用U IO 表示。显然U IO 越小,说明运算放大器参数的对称性越好。分析表明, 运算放大器的U IO 主要取决于输入级差分对管U be 的对称性,U 一般 R R f 为0.5 ~ 5mV 。 失调电压的测试电路如图2所示。用 万用表(最好是数字万用表)测出其输出 R 电压U o ,则输入失调电压U IO 可由下式计 算: o f IO U R R R U ?+=11 (1) 图2 输入失调电压测试电路 (2)输入失调电流的测试 (图中:R 1=100Ω,R f = 100k Ω ) 输入端偏置电流I B 是指输出端为零电平时,两输入端基极电流的平均值,即: I B =(I B++I B -)∕2 式中I B+ 为同相输入端基极电流,I B - 为反相输入端基极电流。当电路参数对称时,I B+ = I B - 。但实际 电路中参数总有些不对称,其差值称为运算放大器的输入失调电流,用I IO 表示: I IO = I B+ - I B - 显然,I IO 的存在将使输出端零点偏离,信号源阻抗越高,失调电流的影响越严重。输入失调电流主要

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案)

集成运算放大器电路分析及应用(完整电子教案) 3.1 集成运算放大器认识与基本应用 在太阳能充放电保护电路中要利用集成运算放大器LM317 实现电路电压检测,并通过 三极管开关电路实现电路的控制。首先来看下集成运算放大器的工作原理。 【项目任务】 测试如下图所示,分别测量该电路的输出情况,并分析电压放大倍数。 信息单】 集成运放的实物如图3.2 所示。 图3.2 集成运算放大 1. 集成运放的组成及其符号 各种集成运算放大器的基本结构相似,主要都是由输入级、中间级和输出级以及偏置电路组成,如图3.3 所示。输入级一般由可以抑制零点漂移的差动放大电路组成;中间级的作用是获得较大的电压放大倍数,可以由共射极电路承担;输出级要求有较强的带负载能力,一般采用射极跟随器;偏置电路的作用是为各级电路供给合理的偏置电流。

图3.3 集成运算放大电路的结构组成集成运放的图形和文字符号如图3.4 所示。 图3.4 集成运放的图形和文字符号 其中“ -”称为反相输入端,即当信号在该端进入时,输出相位与输入相位相反;而 “+”称为同相输入端,输出相位与输入信号相位相同。 2. 集成运放的基本技术指标集成运放的基本技术指标如下。 ⑴输入失调电压U OS 实际的集成运放难以做到差动输入级完全对称,当输入电压为零时,输出电压并不为零。规定在室温(25℃ )及标准电源电压下,为了使输出电压为零,需在集成运放的两输入端额外附加补偿电压,称之为输入失调电压U OS,U OS 越小越好,一般约为0.5~5mV 。 ⑵开环差模电压放大倍数A od 集成运放在开环时(无外加反馈时),输出电压与输入差模信号的电压之比称为开环差模电压放大倍数A od。它是决定运放运算精度的重要因素,常用分贝(dB) 表示,目前最高值可 达140dB(即开环电压放大倍数达107)。 ⑶共模抑制比K CMRR K CMRR 是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,即K CMRR = A A od,其含义与差 动放大器中所定义的K CMRR 相同,高质量的运放K CMRR 可达160dB 。 ⑷差模输入电阻r id r id 是集成运放在开环时输入电压变化量与由它引起的输入电流的变化量之比,即从输入端看进去的动态电阻,一般为M Ω数量级,以场效应晶体管为输入级的r id 可达104M Ω。分析集成运放应用电路时,把集成运放看成理想运算放大器可以使分析简化。实际集成运放绝大部分接近理想运放。对于理想运放,A od、K CMRR 、r id 均趋于无穷大。 ⑸开环输出电阻r o r o 是集成运放开环时从输出端向里看进去的等效电阻。其值越小,说明运放的带负载能 力越强。理想集成运放r o趋于零。 其他参数包括输入失调电流I OS、输入偏置电流I B、输入失调电压温漂d UOS/d T 和输入失 调电流温漂d IOS/ d T、最大共模输入电压U Icmax、最大差模输入电压U Idmax 等,可通过器件

模电实验八集成运放基本应用之一 模拟运算电路实验报告

实验八集成运放基本应用之 ---- 模拟运算电路班级:姓名:学号:2015. 12. 30 1、研究由集成运算放人电路组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 2、了解运算放人电路在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验仪器及器件 三、实验原理 1、反相比例运算电路 电路如图8—1所示。 图8-1反相比例运算电路 2.反相加法电路 电路如图8-2所示。

图8-2 反相加法电路V o = -(字+ 字《2)R3=R I// R:// R F R] 3、同相比例运算电路 电路如图8-3(a)所示。 图8-3(a)同相比例运算电路图8-3(b) 电压跟随器V o = (1 + 字)V,R尸R I〃R F 肖8时,v°=V,即得到如图8-3(b)所示的电斥跟随器。4、差分放兴电路(减法电路) 电路如图8—4所示。

图8-4 减法运算电路 5、积分运算电路 电路如图8-5所示。 图8-5 枳分运算电路 坯")=一為f Vc(O) 如果v@)是幅值为E的阶跃电斥,并设v c(0>0,则 vM = ~^cf0Edt = ~^c l 实验前要看清运放组件各管脚的位置:切忌止负电源极性接反和输出端短路,否则将会损坏集成块。 1、反相比例运算电路 1) 按图8—1连接实验电路,接通±12V电源,输入端对地短路,进行调冬和消振。

2)输入fMOOHz, Vi=O?5V的d ;号,测量相应的V。并用示波器观察%和可的相h 乩记入表8—1。 1) 按图8-3(a)连接实验电路。实验步骤同内容1,将结果记入表8-2o 2) 按图8-3(a)中的Ri断开,得图8-3(b)电路重复内容1)。 1) 按图8-2连接实验电路。调零利消振。 2) 输入信号釆用直流信号,图8-6所示电路为简易直流信号源,由实验者自行完成。实验时要注意选择合适的直流信号幅度以确保集成运放工作在线性区。用直流电压表测量输入电压V, V辽及输出电压Vo,记入表8—3。 +5V 图8-6简易可调直流信号源

相关文档
最新文档