低温漂型运算放大器
温漂对运放影响原理

温漂(Temperature Drift)指的是半导体器件,如运算放大器(运放),在温度变化下的性能变化。
这种现象会对运放的精确度和稳定性产生影响。
温漂主要影响以下几个参数:
1. 输入失调电压(Input Offset Voltage):温漂会导致输入失调电压随温度变化而漂移,这会进一步影响运放的输入对称性。
当输入失调电压变化时,差分输入信号的零点会发生移动,导致输出端出现直流偏移。
2. 输入偏置电流(Input Bias Current):温度升高同样会引起输入偏置电流的增加,这会增加运放的输入误差,并可能导致输出端产生额外的直流电压。
3. 增益误差(Gain Error):温漂还可能影响运放的增益,导致放大倍数随温度变化而改变。
这种变化可能是由于内部晶体管特性的变化,或者是反馈网络组件值的变化所致。
4. 电源电压敏感性(Power Supply Sensitivity):部分运放的电源电压敏感性也会受到温漂的影响,这意味着在温度波动时,运放对电源电压变化的响应会变化。
温漂对运放的影响原理可以概括为:半导体器件的物理特性,如晶体管的阈值电压、载流子的迁移率等,都会随温度变化。
这些变化会影响器件的电流-电压(I-V)特性,进而影响运放的整体性能。
由于这些物理参数的变化通常是非线性的,因此运放的性能变化也可能是不均匀的,这会降低电路的精度和可靠性。
为了减小温漂的影响,通常采用一些补偿技术,比如使用温度补偿二极管、选择具有较小温度系数的运放,或者在电路设计中加入负反馈网络来稳定性能。
此外,在精密电子设备和系统中,还会采用环境控制(如温度控制系统)来维持器件在最佳工作温度范围内运行。
运算放大器的分类简介以及主要特点有哪些?

运算放大器的分类简介以及主要特点有哪些?运算用来调整和放大模拟信号,它是用途非常广泛的器件,接入适当的反馈网络,可用作精密的沟通和直流放大器、有源、及。
其应用领域已经延长到、通信、消费等各个领域,并将在将来技术方面饰演重要角色。
按参数可分为如下几类:通用型运算放大器:主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于普通性用法。
低温漂型运算放大器:在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希翼运算放大器的失调电压要小且不随温度的变幻而变幻。
高阻型运算放大器:特点是差模输入阻抗十分高,输入偏置十分小,普通rid>1GΩ~1TΩ,IB为几皮安到几十皮安。
高速型运算放大器:主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。
低功耗型运算放大器:因为集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻巧,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必需用法低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。
高压大功率型运算放大器:运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。
可编程控制运算放大器:在仪器仪表得用法过程中都会涉及到量程得问题.为了得到固定电压得输出,就必需转变运算放大器得放大倍数。
运算放大器的工作原理:[size=1.1] 运算放大器具有两个输入端和一个输出端,1所示,其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端),另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端,假如先后分离从这两个输入端输入同样的信号,则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号:输出端输出的信号与同相输入端的信号同相,而与反相输入端的信号反相。
[size=1.1]运算放大器所接的电源可以是单电源的,也可以是双电源的。
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运算放大器参数详解

运算放⼤器参数详解运算放⼤器参数详解技术2010-12-19 22:05:36 阅读80 评论0 字号:⼤中⼩订阅运算放⼤器(常简称为“运放”)是具有很⾼放⼤倍数的电路单元。
在实际电路中,通常结合反馈⽹络共同组成某种功能模块。
由于早期应⽤于模拟计算机中,⽤以实现数学运算,故得名“运算放⼤器”,此名称⼀直延续⾄今。
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,如今绝⼤部分的运放是以单⽚的形式存在。
现今运放的种类繁多,⼴泛应⽤于⼏乎所有的⾏业当中。
历史直流放⼤电路在⼯业技术领域中,特别是在⼀些测量仪器和⾃动化控制系统中应⽤⾮常⼴泛。
如在⼀些⾃动控制系统中,⾸先要把被控制的⾮电量(如温度、转速、压⼒、流量、照度等)⽤传感器转换为电信号,再与给定量⽐较,得到⼀个微弱的偏差信号。
因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不⾜以推动显⽰或者执⾏机构,所以需要把这个偏差信号放⼤到需要的程度,再去推动执⾏机构或送到仪表中去显⽰,从⽽达到⾃动控制和测量的⽬的。
因为被放⼤的信号多数变化⽐较缓慢的直流信号,分析交流信号放⼤的放⼤器由于存在电容器这样的元件,不能有效地耦合这样的信号,所以也就不能实现对这样信号的放⼤。
能够有效地放⼤缓慢变化的直流信号的最常⽤的器件是运算放⼤器。
运算放⼤器最早被发明作为模拟信号的运算(实现加减乘除⽐例微分积分等)单元,是模拟电⼦计算机的基本组成部件,由真空电⼦管组成。
⽬前所⽤的运算放⼤器,是把多个晶体管组成的直接耦合的具有⾼放⼤倍数的电路,集成在⼀块微⼩的硅⽚上。
第⼀块集成运放电路是美国仙童(fairchild)公司发明的µA741,在60年代后期⼴泛流⾏。
直到今天µA741仍然是各⼤学电⼦⼯程系中讲解运放原理的典型教材。
原理运放如上图有两个输⼊端a,b和⼀个输出端o.也称为倒向输⼊端(反相输⼊端),⾮倒向输⼊端(同相输⼊端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际⽅向从a 端指向公共端时,输出电压U实际⽅向则⾃公共端指向o端,即两者的⽅向正好相反.当输⼊电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际⽅向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别⽤"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考⽅向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或⽤箭头表⽰.反转放⼤器和⾮反转放⼤器如下图:⼀般可将运放简单地视为:具有⼀个信号输出端⼝(Out)和同相、反相两个⾼阻抗输⼊端的⾼增益直接耦合电压放⼤单元,因此可采⽤运放制作同相、反相及差分放⼤器。
零漂移精密运算放大器参数分析和基本构成

零漂移精密运算放大器参数分析和基本构成零漂移精密运算放大器是专为由于差分电压小而要求高输出精度的应用设计的专用运算放大器。
它们不仅具有低输入失调电压,还具有高共模抑制比(CMRR)、高电源抑制比(PSRR)、高开环增益和在宽温度及时间范围的低漂移(见表1)。
这些特征使其非常适用于诸如低边电流检测和传感器接口、特别是具有非常小的差分信号的应用。
表1. 影响运算放大器准确度和精密度的关键参数。
虽然零漂移运算放大器制造商有时声称这些器件没有混叠效应,但实际上它们可能容易出现混叠,因为这些器件使用采样来最小化输入失调电压。
因此,设计人员应测试其运算放大器电路的混叠效应。
经证实使用频谱或网络分析器的传统方法检测混叠是不够的,因此建议设计人员使用一种测量技术,将输入扫过一个频率范围,并在示波器上观察运算放大器的输出。
本文将这种测试方法应用于不同的运算放大器,以观察不同的零漂移运算放大器在混叠方面的差异。
测试的器件包括安森美半导体和竞争对手的自动调零和斩波稳定类型。
本文首先阐述了输入失调电压对运算放大器性能的影响,以及零漂移、斩波稳定运算放大器与通用运算放大器在性能上的差异。
接下来描述斩波稳定运算放大器的运行,以及当输入信号接近或超过运放偏移校正频率时,这些放大器中发生的采样如何导致混叠。
斩波稳定结构并不是实施零漂移运算放大器的唯一方法,并且将斩波稳定结构与另一种称为自动调零的零漂移结构进行了比较。
在给出了各种运算放大器的混叠测量后,本文解释了奈奎斯特采样(Nyquist sampling)理论如何确定无混叠的允许输入频率范围,以及如何应用简单的低通滤波器来防止混叠。
本文后面的章节阐释了零漂移运算放大器中运放输入失调电压与其他参数如瞬态响应、启动时间、轨对轨运行、低频噪声和输入电流之间的关系。
最后,阐释了SPICE 模型不能解释像混叠这样的零漂移效应。
为何输入失调电压很重要?失调电压是限制能可靠捕获的最小信号的参数之一。
运算放大器的工作原理

运算放大器的工作原理放大器的作用:1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。
用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。
原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。
按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。
高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,运算放大器原理运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。
一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。
最基本的运算放大器如图1-1。
一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。
图1-1通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。
原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。
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3741,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。
低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 —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、从175等。
其SR=50~70V/ms5、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、高压摆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-150V,J A791运放的输出电流可达1A。
低温漂集成运算放大器

低温漂集成运算放大器
低温漂集成运算放大器是指在较低温度下(一般指-40℃到+85℃)测量时,其输出与输入的偏移量相对稳定的一类集成运算放大器。
这种运算放大器的特点是具有极低的温漂(temperature drift)和输
入偏移电压(input offset voltage),能够在极端温度环境下工作。
温漂是指温度变化对放大器输出的影响,低温漂表示在温度变化下,放大器的输出变化非常小,从而保证了放大器的精度和稳定性。
在一些应用领域中,需要使用低温漂集成运算放大器,比如车载电子、航空航天、工业自动化等。
在这些领域中,环境温度经常会发生大幅度变化,如果使用普通的集成运算放大器,由于温度变化的影响,会导致输出失真或者测量不准确。
而低温漂集成运算放大器能够保证输出准确无误,所以在这些领域中使用得越来越广泛。
除了上述领域,低温漂集成运算放大器还有其他应用,比如精密测量、高速数据采集、电力电子等。
在这些应用中,低温漂集成运算放大器也能够保证高精度的测量和控制,提高了系统的稳定性和可靠性。
综上所述,低温漂集成运算放大器具有极低的温度漂移和输入偏移电压,能够在极端温度环境下工作,适用于各种应用领域,如车载电子、航空航天、工业自动化、精密测量、高速数据采集、电力电子等。
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一种低温漂高精度的阈值比较器电路

一种低温漂高精度的阈值比较器电路阈值比较器电路是一种常见且重要的电子电路,在不同领域中都有广泛的应用。
在某些特定的应用场景中,可能需要使用低温漂高精度的阈值比较器电路。
本文将介绍一种满足这一要求的低温漂高精度阈值比较器电路。
为了实现高精度的阈值比较,我们可以采用差分放大器的结构,其中包括一个差分放大器和一个比较器。
差分放大器能够抵消温度、电源电压和器件非线性等因素带来的影响,从而提高电路的稳定性和准确性。
下面将详细介绍电路的各个部分。
1.差分放大器:低温漂高精度的阈值比较器电路的核心部分是差分放大器。
差分放大器由两个输入端和一个输出端组成,其中输入端可以分别连接需要比较的阈值信号和反馈信号。
差分放大器采用反馈方式,在输入端的差异信号和反馈信号的帮助下,放大器的增益和线性特性能够得到提升。
差分放大器的输出与输入之间存在一定的关系,可以通过调整不同部分的设定来实现所需的漂移和精度要求。
在这个阈值比较器电路中,我们可以调整反馈电阻和输入电阻的比值以及源电阻的大小来满足要求。
同时,还可以使用可调电阻和可调电容器等元件来进行微调。
2.比较器:差分放大器的输出会连接到一个比较器上,用于判断输入信号是否超过了设定的阈值。
比较器可以采用不同的设计,如开关电路、电压比较器或比例电路。
在本电路中,我们可以采用基于运算放大器的电压比较器设计。
在比较器中,输入信号与一个参考电平进行比较,并输出高或低电平来表示得到的结果。
比较器的阈值电平可以通过电压分压器或稳压电路的方式来准确地设定。
同时,差分放大器的增益和偏置电平也可以通过调整输入电阻和电容的方式来使其满足要求。
3.供电电路:为了确保电路的稳定性和可靠性,在设计低温漂高精度的阈值比较器电路时,供电电路的设计也非常重要。
合理选择电源电压和电源类型(如稳压电源)以及添加适当的滤波电容和稳压电路,都可以有效地降低供电电路的漂移和噪声。
此外,在制造过程中,还需要选择高质量的元器件和PCB板,以降低器件的漂移和组件之间的干扰。
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低温漂型运算放大器的定义和组成
通常所谓的漂移就是指输入失调电压随温度的变化.一般的比极晶体管输入的运算放大器在输入端调整了失调电压之后,输入失调电压VIO单位MV)与温度漂移VD 之间大体上服从下列关系:
VD 约等于
3.3
所以失调电压小的电路,基本上也具有良好的漂移特性.一般说来,漂移值的范围相当宽,从中也有可能选出漂移小的电路来.
在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
低温漂型运算放大器就是为此而设计的。
目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-
07、OP-
27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。
[编辑]集成运算放大器的选择集成运算放大器是模拟集成电路中应用最广泛
的一种器件。
在由运算放大
器组成的各种系统中,由于应用要求不一样,对运算放大器的性能要求也不一样。
在没有特殊要求的场合,尽量选用通用型集成运放,这样即可降低成本,又容易保证货源。
当一个系统中使用多个运放时,尽可能选用多运放集成电路,例如LM
324、LF347等都是将四个运放封装在一起的集成电路。
评价集成运放性能的优劣,应看其综合性能。
一般用优值系数K来衡量集
成运放的优良程度,其定义为:
式中,SR为转换率,单位为V/ms,其值越大,表明运放的交流特性越好;lib 为运放的输入偏置电流,单位是nA; VOS为输入失调电压,单位是mV。
lib 和VOS
值越小,表明运放的直流特性越好。
所以,对于放大音频、视频等交流信号的电路,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,选用精度比较的高的运放比较合适(既失调电流、失调电压及温飘均比较小)。
实际选择集成运放时,除优值系数要考虑之外,还应考虑其他因素。
例如信号源的性质,是电压源还是电流源;负载的性质,集成运放输出电压和电流的是否满足要求;环境条件,集成运放允许工作范围、工作电压范围、功耗与体积等因素是否满足要求。
[编辑]低温漂型运算放大器的特点
低温漂型运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
主要针对的是,在温度发现变化时,运算放大器的失调电压不要过大的随着温度的变化而变化,即对温度不那么敏感。
[编辑]低温漂型运算放大器的应用
在选项用运算放大器时遵守的规则是:
首先从经济的角度考虑选项用能用型运算放大器。
在其不能满足的情况下再根据具体的要求选用特殊的运算放大器。
而低温漂型运算放大器针对的是对温度敏感的条件,所以其应用即为低温漂型运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化的场合。