运放选型指南
按应用分类的运算放大器选型指南
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运算放大器选型指南
快速选型指南——精密放大器(插页)................................ 7 轨到轨输入/输出............................................. . . . . . . . 34
按性能规格分类的放大器选型指南
FastFET (FET输入)............................................... . . . . . . 35
共模抑制比(CMRR) 共模电压范围(CMVR)与此范围内的输入失调电压(ΔVoOS)变化的比 值，结果用dB表示。CMRR (dB) = 20log (CMVR/ΔVOS)
全功率带宽 指在单位增益下测得的最大频率，在该频率下，额定负载上可 以获得一个正弦信号的额定输出电压，并且压摆率限制不会导 致失真。
选择运算放大器并非易事，可供选择的放大器类型、类别、架 构和参数如此之多，因此选择过程可能相当困难。每位客户和 每种应用所要求的性能可能都略有不同。无论您是设计咖啡机
(不错，咖啡机中也会使用运算放大器)，还是新一代医疗成像系 统，ADI公司都能提供合适的放大器来满足您的需求。
本手册将能够帮助您轻松快捷地找到满足您应用需求的运算放大 器。手册包括如下内容：运算放大器术语和用于制造IC的工艺说 明、各种选型表、应用指南、设计工具，以及一份方便易用的运 算放大器参考挂图插页。希望您经常查阅这份选型指南，它将帮 助您更好地了解和鉴识运算放大器及其诸多应用。
轨到轨输出. . . . . . . . . . . . . . . ...................................... ..... 24 通信.................................................................. 46
运算放大器参数说明及选型指南
运算放大器参数说明及选型指南一、运放的参数说明：1.增益：运算放大器的增益是指输出信号与输入信号之间的比值，通常用V/V表示。
增益可以是固定的，也可以是可调的。
增益决定了输出信号相对于输入信号的放大程度。
2.带宽：运算放大器的带宽是指在其增益达到-3dB时的频率范围。
带宽决定了运放的工作频率范围，对于高频应用，需要选择具有宽带宽的运放。
3.输入偏置电压：输入偏置电压是指在无输入信号时，运放输入端的直流偏置电压。
输入偏置电压可能会引入偏置误差，对于精密测量电路，需要选择输入偏置电压尽可能小的运放。
4.输入偏置电流：输入偏置电流是指在无输入信号时，运放输入端的直流偏置电流。
输入偏置电流可能会引起输入端的电平漂移，对于高精度应用，需要选择输入偏置电流尽可能小的运放。
5.输入偏置电流温漂：输入偏置电流温漂是指输入偏置电流随温度变化的比例。
输入偏置电流温漂可能会导致运放的工作点发生变化，对于温度变化较大的应用，需要选择输入偏置电流温漂较小的运放。
6.输入噪声：输入噪声是指在无输入信号时，运放输入端产生的噪声。
输入噪声可能会影响信号的纯净度，对于低噪声应用，需要选择输入噪声较低的运放。
7.输出电流：输出电流是指运放输出端提供的最大电流。
输出电流决定了运放的输出能力，在驱动负载电流较大的应用中，需要选择输出电流较大的运放。
8.输出电压：输出电压是指运放输出端能够提供的最大电压。
输出电压决定了运放的输出范围，在需要大幅度信号放大的应用中，需要选择输出电压较大的运放。
二、选型指南：1.确定应用需求：根据实际应用需求确定所需的放大倍数、带宽、输入/输出电压等参数。
例如，对于音频放大器，需要考虑音频频率范围、输出功率等因素。
2.选择性能指标：根据应用需求选择合适的性能指标。
不同应用对各个参数的要求可能会有所差异，需根据实际情况进行权衡与选择。
3.查询产品手册：查询供应商的产品手册或网站，获取相关产品的详细参数信息。
产品手册通常会提供各项参数的典型值和极限值，可以用于评估是否满足需求。
运放如何选型
运放参数解释及常用运放选型集成运放的参数较多，其中主要参数分为直流指标和交流指标，外加所有芯片都有极限参数。
本文以NE5532为例，分别对各指标作简单解释。
下面内容除了图片从NE5532数据手册上截取，其它内容都整理自网络。
极限参数主要用于确定运放电源供电的设计（提供多少V电压、最大电流不能超过多少），NE5532的极限参数如下：直流指标运放主要直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）、输入偏置电流、输入失调电流、输入偏置电流的温度漂移（简称输入失调电流温漂）、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压。
NE5532的直流指标如下：输入失调电压Vos输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时，两个输入端之间所加的补偿电压。
输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性，对称性越好，输入失调电压越小。
输入失调电压是运放的一个十分重要的指标，特别是精密运放或是用于直流放大时。
输入失调电压与制造工艺有一定关系，其中双极型工艺（即上述的标准硅工艺）的输入失调电压在±1~10mV之间；采用场效应管做输入级的，输入失调电压会更大一些。
对于精密运放，输入失调电压一般在1mV以下。
输入失调电压越小，直流放大时中间零点偏移越小，越容易处理。
所以对于精密运放是一个极为重要的指标。
输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）ΔVos/ΔT输入失调电压的温度漂移定义为在给定的温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的比值。
这个参数实际是输入失调电压的补充，便于计算在给定的工作范围内，放大电路由于温度变化造成的漂移大小。
一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间，精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。
输入偏置电流Ios输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端的偏置电流平均值。
怎样选择运放
器件选型：怎样选择运放
选择运放，在选择便宜又方便买到的基础上，还需要具体需要关注以下几个参数：1、电源电压范围（VCC）
首先，确认运放的电源电压范围，以及是单电源供电，还是双电源供电。
比如，LM358既可以双电源供电，也支持单电源供电。
2、共模输入信号范围（V icm）
所有运放对输入信号的电压都有一个承受范围。
共模输入信号范围指的是输入运放反相输入端或者同相输入端信号的电压限制，若输入信号超过这个范围，运放的输出将产生截止或者其他失真。
比如，当LM358供电+V=30V时，输入到任何一个输入端的信号幅度不能超过30V-1.5V=28.5V。
3、开环增益（A ol）
开环增益是指运放的内部电压增益，等于输出电压与输入电压的比值。
开环增益在运放设计时就已经确定的，一般都可达106（120dB）。
在运放的技术手册中通常以大信号电压增益（A vd），比如LM324的
A vd=100V/mv=105（倍）=100dB。
4、共模抑制比（CMRR）
共模抑制比描述运放抑制共模信号的能力。
共模抑制比越大说明运放的质量越好。
理想的运放共模抑制比为无穷大，共模信号输入到反相输入端或者同相输入端时，输出为0。
但实际当中，共模抑制比不可能无穷大，如LM324的CMRR=80dB，LM358的CMRR=85dB等。
5、转换速率（SR）
转换速率指当输入信号出现一个跳变时，运放输出对这个跳变的响应速度。
模拟电路的精髓：运放，该如何选型？
模拟电路的精髓：运放，该如何选型？
1 从供电电源方面来考虑运放多数都是即可以双电源供电，又可以单电源供电的，而有的运放却只支持单电源供电，并且供电范围也不相同。
在选择运放时，供电范围一定要考虑清楚供电参数，以防止因供电问题导致运放电路不能正常工作。
2 是否是轨到轨应用
轨到轨有输入和输出之分，多数情况下是指输出轨到轨，即满幅输出，输出信号能达到电源的幅值。
如果用在精密放大、对输入输出关系要求线性要求较高、输出幅值要求能达到电源幅值，必须使用轨到轨的运放。
如果不要求线性输出或者仅仅用作比较，则可以考虑非轨到轨运放。
如常用的LM358是非轨到轨运放。
3 考虑共模抑制比共模抑制比用CMRR来表示，是指对两个输入端上的共模信号的抑制能力，定义式表示为对差模信号的电压增益与共模信号电压增益的比值，表示了差模输入时抑制共模干扰信号能力，是衡量了运算放大器对输入信号共模信号的抑制能力。
在设计运放电路时一定要考虑共模信号的输入范围，防止电路不能正常工作。
4 是否是精密运放
在放大微弱信号时，对运放的精密性要求比较高，需要考虑输入失调电压，是否存在零漂。
在使用一些模拟类传感器时，可能会发现这样的说明：输入为零时，输出信号不大于多少。
运放都存在输入失调电压的情况，即输入为零时，输出不为零，需要电路调整。
5 其他参数
其他参数，如工作温度范围、封装形式、运放通道数、价格等。
总之，运放的选择是比较复杂的，不同运放之间，价格相差巨大，一
定要根据实际使用情况，正确选择运放参数。
运放关键参数及选型原则
运放参数解释及常用运放选型集成运放的参数较多，其中主要参数分为直流指标和交流指标，外加所有芯片都有极限参数。
本文以NE5532为例，分别对各指标作简单解释。
下面内容除了图片从NE5532数据手册上截取，其它内容都整理自网络。
极限参数主要用于确定运放电源供电的设计（提供多少V 电压、最大电流不能超过多少），NE5532的极限参数如下：直流指标运放主要直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）、输入偏置电流、输入失调电流、输入偏置电流的温度漂移（简称输入失调电流温漂）、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压。
NE5532的直流指标如下：输入失调电压Vos输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时，两个输入端之间所加的补偿电压。
输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性，对称性越好，输入失调电压越小。
输入失调电压是运放的一个十分重要的指标，特别是精密运放或是用于直流放大时。
输入失调电压与制造工艺有一定关系，其中双极型工艺（即上述的标准硅工艺）的输入失调电压在±1~10mV 之间；采用场效应管做输入级的，输入失调电压会更大一些。
对于精密运放，输入失调电压一般在1mV以下。
输入失调电压越小，直流放大时中间零点偏移越小，越容易处理。
所以对于精密运放是一个极为重要的指标。
输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）ΔVos/ΔT输入失调电压的温度漂移定义为在给定的温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的比值。
这个参数实际是输入失调电压的补充，便于计算在给定的工作范围内，放大电路由于温度变化造成的漂移大小。
一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间，精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。
输入偏置电流Ios输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端的偏置电流平均值。
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。
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小信号放大器选型指南
小信号放大器选型的几项重要指标
⑴、电源电压：根据实际需求选择具有合适的工作电压的放大器。
⑵、放大器精度：放大器的精度主要与输入偏置电压（osV）相关，并分别随温度漂移，电源抑制比（PSRR）以及共模抑制比（CMRR）变化。
精密型一般是指具有低输入偏执电压及低输入偏置电压温度漂移的运算放大器。
放大小信号需要采用高精密度的运算放大器。
⑶、增益带宽积（GWB）：电压反馈型运算放大器的增益带宽积决定了其在某项应用中的有效带宽。
将增益带宽积除以应用中的实际闭环增益，便可大致估算出实际可用带宽。
增益带宽积是恒定的常数。
选择大带宽/转换速率（slew rate）的运算放大器，能够实现更低的失真，更卓越的线性度、更佳的增益准确度。
4、电压噪声：放大器产生的噪声将会限制系统的最大动态范围、准确度和分辨率。
地电压噪声能够改善精确度。
5、输出偏置电流：当与源阻抗或反馈阻抗相互作用将产生偏置误差。
具有高源阻抗或高反馈阻抗的应用，通常需要有较低的输入偏置电流。
场效应（FET）输入及COMS运算放大器一般都能够提供很低的输入偏置电流。
6、转换速率：放大器的最大变化速率。
当驱动大信号至高频时，转换速率是一个很重要的参数。
一个运算放大器的最大可用带宽取决于其转换速率。
二、运算放大器选择需要注意的问题
1、输入信号的幅度大小
为确保因输入信号而产生的错误最小化，微小输入信号需要高精度（例如低偏执电压）的放大器，以确保放大信号输出的电压范围涵盖了所需的放大输出的信号范围
2、放大器周围环境的变化
运算放大器对于温度的变化极为敏感，因此，考虑偏置电压随温度偏移很重要 3、共模电压一般需要确保运算放大器工作在其共模电压范围内，并保证足够的共模抑制比（CMRR）。
共模电压会导致额外的偏置电压。
4、电源电压是否会改变
电源电压的改变会影响到偏置电压，这对使用电池供电的放大器尤为重要。
三、集成运放的主要技术指标
集成运放的输入级通常由差分放大电路组成，因此一般具有两个输入端以及一个输出端，还有其他以连接电源电压等的引出端。
两个输入端中，一个与输出端为反相关系，另一个为同相关系，分别称为反相输入端和同相输入端。
运算放大器的符号如下图所示。
其中反相输入端和同相输入端分别用符号“－”和“＋”标明
为了描述集成运放的性能，提出了许多项技术指标，现将常用的几项分别介绍如下：
一、开环差模电压增益Aod
Aod是指运放在无外加反馈情况下的直流差模增益，一般用对数表示，单位为分贝。
Aod是决定运放精度的重要因素，理想情况下希望Aod为无穷大。
实际集成运放一般Aod为100dB 左右，高质量的集成运Aod可达140dB以上。
二、输入失调电压U10
它的定义是，为了使输出电压为零，在输入端所需要加的补偿电压。
其数值表征了输入级差分对管UBE（或场效应管UGS）失配的程度，在一定程度上了反映温漂的大小。
一般运放的U10值为1～10mV，高质量的在1mV以下。
三、输入失调电压温漂ΑU10
它表示失调电压在规定工作范围内的温度系数，是衡量运放漂的重要指标。
一般运放为每度10～20μV，高质量的低于每度0.5μV。
这个指标往往比失调电压更为重要，因为可以通过调整电阻的阻值人为地使失调电压等于零，便却无法将失调电压的温漂调至零，甚至不一定能使其降低。
四、输入失调电流I10
输入失调电流的定义是当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流之差，即用以描述差分对管输入电流的不对称情况，一般运放为几十至一百纳安，高质量的低于1nA。
五、输入失调电流温漂αI10
它代表输入失调电流的湿度系数。
一般为每度几纳安，高质量的只有每度几十皮安。
六、输入偏置电流IIB
IIB定义是当输出电压等于零时，两个输入端偏置电流的平均值，这是衡量分对管输入电流绝对值大小的指标，它的值主要决定于集成运放输入级的静态集电极电流及输入级放大管的β值。
一般集成运放的输入偏置电流愈大，其输入偏置电流约为几十纳安至1μA，场效应管输入级的集成运放，输入偏置电流在1nA以下。
七、差模输入电阻rid
它的定义是差模输入电压UId与相应的输入电流IId的变化量之比，用以衡量集成运放向信号源索取电流的大小。
一般集成运放的差模输入电阻为几兆欧，以场效应管作为输入级的集成运放，Rid可达106MΩ。
八、共模抑制比KCMR
共模抑制比的定义是开环差模电压增益与开环共模电压增益之比，一般也用对数表示，这个指标用以衡量集成运放抑制温漂的能力。
多数集成运放的共模抑制比在80dB以上，高质量的可达160dB。
九、最大共模输入电压UIcm
表示集成运放输入端所能跟随的最大共模电压。
如果超过此值，集成运放的共模抑制性能将显著恶化。
十、最大共模输入电压UIdm
这是集成运放反相输入端与同相输入端之间能够承受的最大电压。
若超过这个限度，输入级差分对管中的一个管子的发射结可能被反向击穿。
十一、－3dB带宽?H
表示Aod下降3dB时的频率。
一般集成运放的?H值较低，只有几赫至几千赫。
十二、单位增益带宽BWG
指Aod降至0dB时的频率，即此时开环差模电压放大倍数等于1。
BWG衡量集成运放的一项重要品质因素――增益带宽积的大小。
十三、转换速率SR
转换速率是指在额定负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时，输出电压的最大变化率。
单位为V／μS。
这个指标描述集成运放对大幅度信号的适应能力。
在实际工作中，输入信号的变化率一般不要大于集成运放的SR值。