通用型集成运放的种类
集成运放的分类与特点

模拟运放的分类及特点模拟运算放大器从诞生至今,已有40多年的历史了。
最早的工艺是采用硅NPN 工艺,后来改进为硅NPN-PNP 工艺。
在结型场效应管技术成熟后,又进一步的加入了结型场效应管工艺。
当MOS 管技术成熟后,特别是CMOS 技术成熟后,模拟运算放大器有了质的飞跃,一方面解决了低功耗的问题,另一方面通过混合模拟与数字电路技术,解决了直流小信号直接处理的难题。
经过多年的发展,模拟运算放大器技术已经很成熟,性能曰臻完善,品种极多。
按照集成运算放大器的功能和性能来分,集成运算放大器可分为如下几类。
1、通用型运算放大器通用型运算放大器实际就是具有最基本功能的最廉价的运放,是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。
目前对通用型的定义还不十分明确,此型的性能尚没有明确的标准。
可以大致认为,在不要求有突出参数指标情况下使用的运放就称之为通用型。
但是,由于运放的整体性能普遍提高,通用型的标准也有相对上浮趋势。
即过去的某些高性能运放,现在可能就变成了通用型。
根据实际参数指标,目前下列运放被划分为通用型:单运放系列中的uA709、uA741、MC1456、LM301A 、LF351、TL081等;双运放系列中的LM358、RC4558、MC1458、LF353、TL082等;四运放系列中的LM324、MC3403、LF347、TL084等。
通用型运算放大器因为其自己身的特点,应用面很广。
主要应用在技术要求适中的地方,以能满足工作要用,经济又实用为准。
通用型集成运放适用于放大低频信号。
在实际选用时,应尽量选用通用型运算放大器,因为它们容易购得且性价比高。
但其缺点是不能满足一点技术指标要求高的产品应用,不能满足一些特殊的技术服务只有通用型不能满足要求时,才能选用专用型,这样即可降低成本,又容易保证货源。
在通用型运放中,741A μ(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356等是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
集成运放的类型及应用

集成运放的类型及应用集成运放(即集成式运算放大器)是一种高增益、高输入阻抗以及低输出阻抗的电子放大器,广泛应用于电路设计和信号处理等领域。
下面将详细介绍集成运放的类型及应用。
1. 类型:目前,常见的集成运放有多种类型,包括普通运放、仪表运放、高速运放、低功耗运放等。
普通运放:普通运放是最常见的一种集成运放,具有宽带宽、高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
它的主要应用领域包括信号放大、滤波、理想运算放大器电路设计等。
仪表运放:仪表运放是一种精密运放,具有高共模抑制比、低偏置电流和低噪声的特点。
它的主要应用领域包括电压、电流、温度等测量,以及精密仪器和设备的信号放大等。
高速运放:高速运放是一种具有高增益带宽积(GBW)和快速响应特性的运放,适用于高频信号处理和快速信号放大等应用。
它的主要应用领域包括通信系统、高速数据传输、高速采样和测量等。
低功耗运放:低功耗运放是针对低电源电压和低功耗要求而设计的集成运放。
它可以在低电源电压下正常工作,并具有低静态功耗和低失调电压的特点。
它的主要应用领域包括移动设备、便携式仪器和电池供电系统等。
2. 应用:集成运放作为一种重要的电子器件,在电路设计和信号处理等领域应用广泛。
下面列举一些常见的应用示例:信号放大:集成运放最常见的应用就是信号放大。
通过调整运放的增益,可以将微弱的传感器信号放大到适合后续处理的范围,如压力传感器、温度传感器等。
滤波器:集成运放可以被用来设计各种类型的滤波器,如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
滤波器的设计可以通过选择运放的反馈电阻和电容来实现。
运算放大器电路设计:运算放大器电路是运放最重要的应用之一。
基于运算放大器的电路可以实现加法、减法、乘法、除法、积分、微分等运算,并被广泛应用于模拟电路设计、自动控制系统等领域。
电压和电流测量:仪表运放常用于电压和电流测量。
通过仪表运放的高共模抑制比和低偏置电流特性,可以实现高精度和高稳定性的电压和电流测量。
各种放大器及它们的特点

各种放大器及它们的特点1.通用型集成运算放大器通用型集成运算放大器是指它的技术参数比较适中,可满足大多数情况下的使用要求。
通用型集成运算放大器又分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅰ型属低增益运算放大器,Ⅱ型属中增益运算放大器,Ⅲ型为高增益运算放大器。
Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的产品,其输入失调电压在2mV左右,开环增益一般大于80dB。
2.高精度集成运算放大器高精度集成运算放大器是指那些失调电压小,温度漂移非常小,以及增益、共模抑制比非常高的运算放大器。
这类运算放大器的噪声也比较小。
其中单片高精度集成运算放大器的失调电压可小到几微伏,温度漂移小到几十微伏每摄氏度。
3.高速型集成运算放大器高速型集成运算放大器的输出电压转换速率很大,有的可达2~3kV/μS。
4.高输入阻抗集成运算放大器高输入阻抗集成运算放大器的输入阻抗十分大,输入电流非常小。
这类运算放大器的输入级往往采用MOS管。
5.低功耗集成运算放大器低功耗集成运算放大器工作时的电流非常小,电源电压也很低,整个运算放大器的功耗仅为几十微瓦。
这类集成运算放大器多用于便携式电子产品中。
6.宽频带集成运算放大器宽频带集成运算放大器的频带很宽,其单位增益带宽可达千兆赫以上,往往用于宽频带放大电路中。
7.高压型集成运算放大器一般集成运算放大器的供电电压在15V以下,而高压型集成运算放大器的供电电压可达数十伏。
8.功率型集成运算放大器功率型集成运算放大器的输出级,可向负载提供比较大的功率输出。
9.光纤放大器光纤放大器不但可对光信号进行直接放大,同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能,是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件;由于这项技术不仅解决了衰减对光网络传输速率与距离的限制,更重要的是它开创了1550nm频段的波分复用,从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)、全光传输、光孤子传输等成为现实,是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。
集成运放分类

集成运放分类 1.5 高压运算放大器 高压运算放大器具有高的工作电压、高的输出电压和高的共 模电压,下表列出了部分常用的高压运算放大器的特性指标。
XFC60的工作电压可以达到±30V,输出电压峰-峰值可以 达到±26V;XFC87C的工作电压可以达到±45V,输出电压 峰-峰值可以达到±38V。
集成运放分类
5~50nA
高精度型
25pA以下
集成运放分类 1.2 高输入电阻运算放大器
部分常见高输入电阻运算放大器型号及主要特性参数
集成运放分类
1.4 宽带运算放大器 宽带运放的特点是单位增益带宽和闭环带宽都比通用型的更 宽,同时,高频情况下运放的输入阻抗还包括容抗,因此运 放的输入电容也成为运放输入特性的一个重要指标。
65~100dB 0.1~2MΩ 1~3mV 5~50nA 10~200nA 70~90dB 0.5~2MHz
80~120mW
集成运放分类
1.1 通用运算放大器 常见的通用运放型号及主要性能下范围内:
开环增益A0d 65~100dB;差模输入电阻rid 0.1~2MΩ
输入失调电压Ui0 1~3mV; 输入失调电流Ii0 5~50nA
输入偏置电流IB 10~200nA;共模抑制比KCMR 70~90dB
单位增益带宽fc 0.5~2MHz;功耗W
80~120mW
集成运放分类
1.2 高精度运算放大器 与通用运算放大器相比,高精度运算放大器的特点是输入噪 声低、输入失调电压低、输入失调电压温漂低、差模增益高。
集成运放分类 1.7 低功耗运算放大器 低功耗型运放具有静态功耗低、工作电源电压低等优点。通 用型运放的功耗在80~120mW之间,低功耗运放的静态功 耗要比此低得多。
通用型集成运放的种类

通用型集成运放的分类1. 通用型这类集成运放具有价格低和应用范围广泛等特点。
从客观上判断通用型集成运放,目前还没有明确的统一标准,习惯上认为,在不要求具有特殊的特性参数的情况下所采用的集成运放为通用型。
由于集成运放特性参数的指标在不断提高,现在的和过去的通用型集成运放的特性参数的标准并不相同。
相对而言,在特性参数中具有某些优良特性的集成运放称之为特殊型或高性能型。
由于各生产厂家或公司的分类方法不同,在这个厂定为特殊型的,而在另一个厂家可能定为通用型。
且特殊型性能标准也在不断提高,过去定为特殊型的,现在可能定为通用型。
下面介绍的方法只是作为大致的标准,在选用器件时,还是应该以特性参数值作为选择器件的标准。
根据增益的高低可分为低增益(开环电压增益在60~80dB)的通用I型,主要产品有F001,4E314,X50,BG301,5G922,FC1,FC31,μA702等。
中增益(开环电压增益在80~100dB)的通用Ⅱ型,主要产品有F709,F004,F005,4E304,4E320,X52,8FC2,8FC3,56006,BC305,FC52,μA7093等。
高增益(开环电压增益大于100dB)的通用Ⅲ型,主要产晶有F741,F748,F101,F301,F1456,F108,XFC77,XFC81,XFC82,F006,F007,F008,4E322,8FC4,7XC141,5624,XFC51,4E322,μA741等。
2.低输入偏置电流、高输入阻抗型在有些应用场合,如小电流测量电路、高输入阻抗测量电路、积分器、光电探测器、电荷放大器等电路,要求集成运放具有很低的偏置电流和高的输入阻抗。
场效应管型集成运放具有很低的输入偏置电流和很高的输入阻抗,其偏置电流一般为0.1~50pA,其输人阻抗一般为10~10Ω。
高输人阻抗运放一般指输入阻抗不低于10MΩ的器件。
对于国外高输入阻抗运放,其输入阻抗均在1000CΩ以上,如μA740,;μPC152,8007等。
集成运算放大器分类

集成运算放大器主要类别下面对不同特性的集成运算放大器进行介绍。
1.通用型集成运算放大器通用型集成运算放大器是指它的技术参数比较适中,可满足大多数情况下的使用要求。
通用型集成运算放大器又分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅰ型属低增益运算放大器,Ⅱ型属中增益运算放大器,Ⅲ型为高增益运算放大器。
Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的产品,其输入失调电压在2mV左右,开环增益一般大于80dB。
2.高精度集成运算放大器高精度集成运算放大器是指那些失调电压小,温度漂移非常小,以及增益、共模抑制比非常高的运算放大器。
这类运算放大器的噪声也比较小。
其中单片高精度集成运算放大器的失调电压可小到几微伏,温度漂移小到几十微伏每摄氏度。
编辑本段3.高速型集成运算放大器高速型集成运算放大器的输出电压转换速率很大,有的可达2~3kV/μS。
4.高输入阻抗集成运算放大器高输入阻抗集成运算放大器的输入阻抗十分大,输入电流非常小。
这类运算放大器的输入级往往采用MOS管。
5.低功耗集成运算放大器低功耗集成运算放大器工作时的电流非常小,电源电压也很低,整个运算放大器的功耗仅为几十微瓦。
这类集成运算放大器多用于便携式电子产品中。
6.宽频带集成运算放大器宽频带集成运算放大器的频带很宽,其单位增益带宽可达千兆赫以上,往往用于宽频带放大电路中。
7.高压型集成运算放大器一般集成运算放大器的供电电压在15V以下,而高压型集成运算放大器的供电电压可达数十伏。
8.功率型集成运算放大器功率型集成运算放大器的输出级,可向负载提供比较大的功率输出。
9.光纤放大器光纤放大器不但可对光信号进行直接放大,同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能,是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件;由于这项技术不仅解决了衰减对光网络传输速率与距离的限制,更重要的是它开创了1550nm频段的波分复用,从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)、全光传输、光孤子传输等成为现实,是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。
通用型运算放大器概述

通用集成运算放大器概述——几种最常用的通用运算放大器的介绍通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。
例如:μA741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。
它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
通用型运算放大器是高增益电压放大器,有较高的输入阻抗和低输出阻抗,其组成如下图所示.中间电压放大级大多采用有源负载的共发射极放大电路组成,其主要作用是提高电压增益。
输出组一般采用甲乙类补对称放大电路,主要用于提高集成运算放大器的负载能力,减小大信号工作下的非线性失真。
偏置电路用以供给各级直流偏置电流,它由各种电流源电路组成。
此外,集成运算放大器还有一些辅助电路,过流保护电路等。
目前主要的集成运算放大器介绍:μA741运算放大器1、芯片型号:μA741(美国仙童公司(fairchild)发明,是世界上第一块集成运算放大器,在上世纪60年代后期广泛流行,直到今天μA741运放仍是电子学科中讲解运放原理的典型元器件)2、性能参数:输入失调电压:UIO≤1.0Mv 输入失调电流:IIO≤20nA输入基极电流:IIB≤80nA 最大输出电压幅度:UOPP= ±14V共模抑制比:CMRR= 90dB 差模开环电压增益:AOd =106dB输入共模电压范围:≤±13V 差模输入阻抗:rid =2.0MΩ电源电压:±15V3、电路原理:如图所示为μA741的典型应用电路下图是反相输入放大电路下图是同相输入放大电路4、相关内部结构:图一μA741内部电路原理图图二μA741运算放大器引脚图它是八脚双列直插式组件,②脚和③脚为反相和同相输入端,⑥脚为输出端,⑦脚和④脚为正、负电源端,①脚和⑤脚为失调调零端,①⑤脚之间可接入一只几十KΩ的电位器并将滑动触头接到负电源端。
集成运算放大器

1、集成运算放大器分类集成运算放大器分为通用型运算放大器和专用型运算放大器两大类。
通用型运算放大器能满足一般运用要求,特点是直流性能较好,能满足许多领域要求,价格便宜,用途广。
如常、用的uA741、LM324等均属于此类。
专用型运算放大器的某些性能指标特别突出,可以满足一些特殊运用要求,可以满足一些特殊运用需求。
根据性能,专用型运算放大器可以细分为低功耗型、高精度型、高输入阻抗型、高速宽带型、高压型。
其他类型有电流型、程控型、跨导型和斩波稳零型。
2、集成运算放大器的选择方法一般原则是:在满足电气性能的前提下,选择价廉、运用广泛、易于采购的集成运算放大器,即应具有较高的性价比。
具体考虑如下:(1)在电路设计当中,若无特殊要求,一般选用通用型运放。
因为此类放大器直流性能好,种类多,选择余地大,价格便宜。
通用型运放有单运放、双运放和四运放。
如果电路中包含多个运放(如数据放大器、有源滤波器),则可优先考虑选用多运放芯片,这样有助于简化电路,减少板面,降低成本,特别是在要求多对称的场合,多运放更显优越性。
常用的通用性集成运放有LM124、LM224、LM324、uA741、uP151、M5141T、LM101、LM107、LM148、LM747、LM748、uA748等。
(2)若在系统使用中对能源有严格要求,则可选用低功耗集成运放,如遥感、遥测、生物仪器等电池供电的场合。
低功耗型运放主要特征是静态功耗特别低(几毫瓦甚至零点几毫瓦),可用电池供电,在低电源电压下能保持良好的电气性能。
MOS型运放更能实现这些特点。
常用型号有uPC153、uPC253、ICL7641、CA3708等。
(3)在精密测量放大电路中,要求温漂小,噪声低,则可选用低漂移、低噪声运算放大器,如微弱信号检测、精密模拟计算、仪表放大器、高增益直流放大等场合。
为了达到精度要求,由各种因素引起的综合误差应不大于信号的最小分辨值。
高精度型集成运放主要特征是具有高的差模增益和共模抑制比(通常均大于100DB),而失调、温漂和噪声均很小。
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通用型集成运放的分类
1. 通用型
这类集成运放具有价格低和应用范围广泛等特点。
从客观上判断通用型集成运放,目前还没有明确的统一标准,习惯上认为,在不要求具有特殊的特性参数的情况下所采用的集成运放为通用型。
由于集成运放特性参数的指标在不断提高,现在的和过去的通用型集成运放的特性参数的标准并不相同。
相对而言,在特性参数中具有某些优良特性的集成运放称之为特殊型或高性能型。
由于各生产厂家或公司的分类方法不同,在这个厂定为特殊型的,而在另一个厂家可能定为通用型。
且特殊型性能标准也在不断提高,过去定为特殊型的,现在可能定为通用型。
下面介绍的方法只是作为大致的标准,在选用器件时,还是应该以特性参数值作为选择器件的标准。
根据增益的高低可分为低增益(开环电压增益在60~80dB)的通用I型,主要产品有F001,4E314,X50,BG301,5G922,FC1,FC31,μA702等。
中增益(开环电压增益在80~100dB)的通用Ⅱ型,主要产品有F709,F004,F005,4E304,4E320,X52,8FC2,8FC3,56006,BC305,FC52,μA7093等。
高增益(开环电压增益大于100dB)的通用Ⅲ型,主要产晶有F741,F748,F101,F301,F1456,F108,XFC77,XFC81,XFC82,F006,F007,F008,4E322,8FC4,7XC141,5624,XFC51,4E322,μA741等。
2.低输入偏置电流、高输入阻抗型
在有些应用场合,如小电流测量电路、高输入阻抗测量电路、积分器、光电探测器、电荷放大器等电路,要求集成运放具有很低的偏置电流和高的输入阻抗。
场效应管型集成运放具有很低的输入偏置电流和很高的输入阻抗,其偏置电流一般为0.1~50pA,其输人阻抗一般为10~10Ω。
高输人阻抗运放一般指输入阻抗不低于10MΩ的器件。
对于国外高输入阻抗运放,其输入阻抗均在1000CΩ以上,如μA740,;μPC152,8007等。
国内产品5G28的输入阻抗大于10GΩ,F3103的输人阻抗达到10006Ω。
3.低输入失调电压型
输入失调电压是造成直流放大电路零位输出的主要原因之一。
通常输入失调电压在1mV以下者为低输入失调电压型,一般为50μV~1mV。
4.高速型和宽频带型
高速型集成运放具有快速跟踪输入信号电压能力,常用摆率大小来衡量。
一般摆率在5V/μS以上者为高速集成运放,通常为5~70V/μS,高速集成运放的转换速率通常比通用型集成运放的转换速率高10~100倍。
高速型集成运放的主要产品有F715,F122,4E321,F318,μA207等。
其中,国产的F715的转换速率达到100V/μs,F318的转换速率达到70μs,国外的μA207的转换速率达到500V/μs,个别产品已达到1000V/μS。
宽频带型集成运放是以最高工作频率来划分的。
通常,在小信号条件下用单位增益带宽来衡量,在大信号条件下用全功率带宽或用摆率来衡量。
宽频带型集成运放的增益带宽一般为几十兆赫兹。
这类集成运放既能做直流放大器、低中频放大器,又能做高频放大器。
例如,F507的单位增益带宽为35MHz,带宽运放的低频性能与通用型集成运放相当,而高频特性
比高速集成运放还要好。
6.高压型
工作电源电压越高,输出电压的动态范围越宽。
一般电源电压在±20Ⅴ以上者称为高压型集成运放。
采用场效应管作为输入级的集成运放,转换速率较高,其电源电压范围一般为±15~±40V。
最高的电源电压可达±150V,最大输出电压可达±145V,如BB公司生产的3580J即是此类集成运放的典型产品。
国内高压运放有F1536,BG315,F143等。
7.低功耗型
一般集成运放的静态功耗在50mW以上,而低功耗型集成运放的静态功耗在5mW以下,在1mW以下者称为微功耗型。
一般在便携式仪器或产品、航空航天仪器中应用。
8.高输出电流型和功率型
一般集成运放输出电流能力有限,通常在10mA以下。
当输出电流在50mA以上者称为高输出电流型。
输出电流在IA以上者通常称为功率型集成运放。
大电流集成运放实际上是一级电流放大器,此类集成运放的输出电流通常为±200~±600mA,输出电阻约为1Ω。
电流放大器的典型应用是串接在通用型集成运放之后进行扩展。
这类产品有F3401,MC3401,LM3900等。
9.低噪声型
在对微弱信号进行放大时,集成运放的噪声特性就是一项重要的特性参数。
一般等效输入电压在2pV以下者为低噪声型。
这类产品有F5037,XFC88等。
10.多元型
多元集成运放也叫复合集成运放,它是在一个芯片上同时集成2个或2个以上独立的集成运放。
主要产品有F747,F1437,F1537,F1558,F347,F4558,XFC80,BG320,56353等。
11.单电源型
一般集成运放都是采用双电源工作的,若用单电源,则需在电路上采取分压的办法。
双电源集成运放有正、负供电系统,必然增加设备的体积和重量,因此在某些场合需要单电源工作的运放,如航空航天及野外使用,对电源的体积、重量要求轻的电子设各。
主要产品有F3140,F124,F158,F358,7XC348,SF324等。
12.跨导型
这是利用输入电压来控制输出电流的集成运放,跨导可以通过外加偏置的方法来改变,输出电流能够在很宽范围内变化。
主要产品有F3401,MC3401,LM3900等。
13.程控型
程控型集成运放能用外部电路控制其工作状态。
这种集成运放当偏置电流值改变时,它的参数也将随着变化,使用灵活,特别适用于测量电路。
14.组件型
组件型集成运放是利用单片式集成电路和分立元件组合而成的一种具有独特性能的电路,其电气性能可远远超过同类型的产品,因此是一种品种发展很快,而又具有广阔前景的一类电路。
比较常见的品种有:低漂移集成运放组件ZF03,OP3等,比普通低漂移集成运放的失调电压低一个数量级,广泛用于直流微弱信号的放大,如各种低漂移传感器的前置放大。
静电型放大器ZF3lOJ,AD310J等,其输入偏流极小,比MOS型场效应管做差分放大器的输入偏流还低1~2个数量级。
这样微小的输人电流可与静电放大用的电子管相比拟,广泛用于离子流检测、微电流放大器、电流/电压变换器、长周期保持电路、高输人阻抗缓冲放大器等。
数据放大器采用两个低漂移运放作为差分输入级,然后将其输出信号加到做差分放大器的第三只运放上进行放大后输出信号,其闭环增益固定为10倍、100倍、1000倍等,也可用外接的电位器进行调整,它的失调电压温漂小,共模抑制比高,广泛用于仪器仪表中作为前置放大器,主要产品有AD605等。