运算放大器选型
运放选型参数
运放选型参数摘要：一、运放简介二、运放选型参数1.增益带宽积2.输入偏置电流3.输入偏置电压4.共模抑制比5.输出电流和电压6.电源电压范围7.功耗三、运放选型实例1.确定应用场景2.根据参数进行选型3.实际应用案例四、总结正文：运放，全称为运算放大器，是一种模拟电子器件，广泛应用于各种电子设备和系统中。
作为核心组件，运放的选择至关重要，其中运放选型参数是重要的参考依据。
本文将详细介绍运放选型参数，并以实际案例进行说明。
首先，我们来了解一下运放的增益带宽积。
增益带宽积是运放的一个重要参数，表示运放能够处理信号的最大增益和带宽。
在选择运放时，应根据所需信号的增益和带宽来选取合适的增益带宽积。
输入偏置电流和输入偏置电压是衡量运放输入性能的重要参数。
输入偏置电流是指输入端电流的差值，输入偏置电压是指输入端电压的差值。
这两个参数对运放的输入阻抗和共模抑制比产生影响，需要根据实际应用场景进行选择。
共模抑制比是运放抑制共模信号的能力，它影响了运放在实际应用中的抗干扰性能。
在选择运放时，应根据共模抑制比来选取能够满足抗干扰要求的运放。
输出电流和电压是运放输出性能的重要参数。
输出电流表示运放能够驱动负载的最大电流，输出电压表示运放能够输出的最大电压。
在选择运放时，应根据实际应用中负载的电流和电压需求来选取合适的输出电流和电压。
电源电压范围和功耗是运放的两个重要电气参数。
电源电压范围表示运放能够正常工作的电源电压范围，功耗表示运放在工作过程中的能量消耗。
在选择运放时，应根据实际应用场景的电源电压和功耗要求来选取合适的运放。
下面通过一个实际应用案例来说明如何进行运放选型。
某智能家居系统需要一个用于信号放大的运放，信号增益需求为100倍，信号带宽为10kHz。
根据这些参数，我们可以选择一个增益带宽积大于100kHz的运放。
接下来，我们需要考虑运放的输入性能，输入偏置电流和输入偏置电压应满足系统对输入阻抗和共模抑制比的要求。
运算放大器选型手册
产品型号 单通道 双通道 四通道 AD8513A
A CL A CL 每个放 压摆 VOS TCVOS 最小 最小 最小 1 kHz时 1 kHz时 报价 最 最小值 大器 IB 最大 ISC 温度 Micro 率 最大值 典型值 CMRR PSRR AVO 噪声 SC70 SOT-23 MSOP SOIC LFCSP TSSOP PDIP (1k、OEM、 噪声 小 时带宽 IS 最大值 值 (mA) 范围 CSP 最小 最大 (������V/°C) (dB) (dB) (dB) (nV/√Hz) (pA/√Hz) 美元/片) 输入 输出 值 (MHz) (V/������s) (mV) (mA) 值 值 电源电压 轨到轨 ±18 ±18 ±13 ±13 ±13 ±13 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±22 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±18 ±22 ±22 ±18 ±18 ±18 ±20 ±20 36 ±18 ±18 ±18 36 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 8 8 25 25 5 3.5 5 4 3.5 5 5 5 5 1.9 1.9 1.4 1.4 20 9 4 4 9 1.27 0.6 12 3.4 3.4 10 10 10 0.6 0.6 10 0.6 8 8 10 8 40 4.25 0.085 1.3 0.9 0.9 0.7 5 6.5 6.5 0.035 20 20 60 60 5 3 20 9 9 20 3 3 3 3 3 3.3 3.3 60 22 20 20 22 0.46 0.2 2.7 1.2 1.2 2.5 2.5 2.5 0.2 0.3 16.8 0.45 20 20 4 2.8 17 4 0.03 0.7 0.2 0.2 0.2 2.4 8 12 0.015 1 0.4 0.25 0.1 0.75 0.75 5.5 3 1 1.7 1 0.25 0.5 2 1 2.5 1.5 0.25/ 0.10 1 2 0.5 0.25 0.5 0.13 0.125 0.075 0.15 0.075 0.1 0.05 0.15 0.075 0.12 0.12 0.04 0.08 0.075 0.1 0.1 0.1 0.5 0.06 0.075 0.2 0.1 0.25 1.8 1 0.15 1.7 1 0.8 0.5 2.5 2.5 10 10 10 2 20 5 10 2 2 3 3 2/1 2 7 5 1 1.1 0.5 0.7 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.5 0.3 0.8 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.2 1 0.2 0.3 0.3 0.3 0.7 4 0.3 0.2 86 86 90 90 76 90 80 70 70 80 80 90 90 70 74 74 80 100 80 76 80 80 95 120 110 100 96 114 111 111 120 106 120 125 114 120 100 100 100 86 90 120 3 110 110 110 90 95 110 97 86 86 100 100 80 90 80 110 92 82 80 90 90 70 70 74 80 100/ 106 85 76 80 85 100 115 110 103 100 120 106 106 115 94 120 125 114 120 110 140 140 90 90 120 110 110 120 104 95 106 97 101 101 100 100 103 106 100 86 86 100 109 109 109 114 114 76 76 114 108 103 106 108 116 120 114 120 120 123 123 123 120 106 110 125 120 126 120 116 116 103 120 120 106 106 120 117 110 114 114 8 8 6 6 16 27.5 16 36 36 16 35 35 35 16 16 36 36 5.5 6 18 18 6 25 10 1.8 4.7 4.7 2.8 2.8 2.8 10 9.6 1.07 12 0.9 0.9 2.8 3.2 3.2 3.9 45 7.9 14 14 15 3.2 6.5 2.8 65 2.500 2.500 3.500 3.500 0.850 0.290 1.800 0.250 0.250 1.650 0.700 0.700 0.700 0.900 0.900 0.200 0.200 7.500 2.500 3.400 3.000 2.500 0.250 1.300 2.200 3.000 3.000 2.900 3.400 3.400 1.300 4.000 5.700 0.250 10.500 10.500 3.500 5.700 4.700 2.000 0.175 0.500 0.380 0.380 0.350 2.000 2.750 2.250 0.030 80 pA 70 80 pA 70 10 pA 65 10 pA 65 1 pA 15 3 1 pA 12 3 100 pA 27 100 pA 10 20 pA 10 40 pA 28 250 fA 20 100 fA 20 60 fA 20 25 pA 45 10 pA 45 50 pA 20 50 pA 20 10 pA 350 nA 50 pA 50 pA 350 nA 55 nA 1 nA 90 nA 600 nA 600 nA 2 nA 2 nA 2 nA 1 nA 4 nA 200 nA 200 pA 1500 nA 900 nA 12 nA 80 nA 75 nA 350 nA 20 nA 2 nA 150 pA 200 pA 10 nA 60 nA 60 nA 100 nA 20 nA 3 55 14 25 25 30 41 30 25 40 40 40 40 40 30 30 52 40 80 80 30 30 30 10 3 25 3 25 10 10 30 3 30 3 20 3 40 25 H H H H I H H I I H C C C I I H H I/H I C C I H H H I I H H H H H H H I I H I I H H H I I I I I H H S/D S/D S S D D D D D D S/D/Q S/D S/D S/D S/D/Q S/D/Q D/Q D/Q D/Q S/D/Q Q 0.95/1.49/3.71 2.33/4.76 3.75/7.50 9.86/16.70 1.60/2.63/4.09 1.47/2.35/3.85 0.42/0.90 Q 1.31/2.06 1.66/2.44 0.73/1.31/2.22 13.00 18.15 22.44 S/D 1.82/2.76/4.55 S/D 2.66/4.11 0.75/1.21 1.25/TBD 6.75/10.75 D 1.00 S/D/Q 1.20/1.66/4.62 S/D 2.10/3.36 D 2.40 2.22/3.60 0.76 1.75/2.65/4.25 D 3.42/6.53/9.41 D 1.76/2.10/4.52 1.18 1.66 2.14 S 0.45 S 0.65 2.25/3.24 1.90/TBD S S Q S S D/Q D/Q Q S/D/Q D/Q D/Q D/Q Q D 4.32 5.88 1.06/1.72/3.24 1.19 1.14 1.66/3.01/5.01 2.18/4.53 0.81/1.53/3.60 1.25/3.18/6.16 2.36/4.07 1.20/1.80/3.31 2.80/4.43 4.93 0.75 1.65/2.49
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。
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 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/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V 150±，791A μ运放的输出电流可达1A 。
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。
几种运算放大器型号选择
OPA830 OPA832 OPA846 THS3061 THS3091 THS3095 THS3110 THS3111 THS3120 THS3121 THS3201 THS4001 THS4011 THS4021 THS4031 THS4041 THS4051 THS4061 THS4081 THS4120 THS4121 THS4130 THS4131 THS4140 THS4141 THS4150 THS4151 THS4211 THS4215 THS4221 THS4225
OPA547 OPA548 OPA549 OPA551 OPA552 OPA561 OPA567 OPA569 OPA602 OPA606 OPA683 OPA684 OPA690 OPA691 OPA692 OPA694 OPA703 OPA704 OPA705 OPA725 OPA726 OPA727 OPA728 OPA734 OPA735 OPA743 OPA820
高速放大器（大于等于 50MHz） 高速放大器（大于等于 50MHz） 运算放大器 运算放大器 运算放大器 运算放大器 运算放大器 运算放大器 运算放大器 运算放大器 高速放大器（大于等于 50MHz） 高速放大器（大于等于 50MHz） 高速放大器（大于等于 50MHz） 高速放大器（大于等于 50MHz）
OPA342 OPA343 OPA344 OPA345 OPA347 OPA348 OPA349 OPA350 OPA353 OPA354 OPA355 OPA356 OPA357 OPA358 OPA363 OPA364 OPA365 OPA37 OPA373 OPA374 OPA379 OPA380 OPA381 OPA445 OPA452 OPA453 OPA541 OPA544
运算放大器的参数、选型与应用
运算放大器的参数、选型与应用唐桃波长江大学国家级电工电子实验教学示范中心创新基地长江大学石油仪器研究室1•1930年TI的前身Geophysical service inc.成立，主要研发地震仪与石油探测仪。
•1950年Geophysical service inc.上市同时改名为TI。
•1956年Burr-Brown Research公司成立。
•1958年7月TI公司的Jack Kilby发明了集成电路(integrated circuit)简称IC。
•1963年Fairchild公司的Bob widlar发明了世界上第一片世界公认的单片集成电路运放μA702但是不是很成功。
•1965年1月MATT LORBER和RAY STATA创建了ADI公司。
•1965年11月Fairchild公司的Bob widlar发明了μA709大获成功，但是μA709不稳定,易烧坏，易锁闭。
•1967年Bob widlar离开Fairchild加入NSC（National Semiconductor后并入TI），同年发表了LM101，后来陆续开发了LM301,LM307，LM308，LM318，LM309等运放。
•1969年Fairchild公司的Dave Fullagar发表了发明了世界上第一款内置30pF相位补偿电容的运放μA741一直应用至今，现在还是各大高校模电实验的首选运放。
2•1975年PMI公司的George Erdi发表了世界上第一款精密运放OP07（后逐渐发展出OP27 OP37 OP177及OP27的JFET版本OPA627，OP37的JFET版本OPA637）.由于OP07太过经典，各大公司都推出了自己的相关产品。
•1972年NSC公司的Russell and Frederiksen引入新技术设计出LM324.•1975年RCA公司发布了CMOS运放CA3130.•1976年NSC公司发布了JFET运放LF356.•1978年TI发布了TL06X TL07X TL08X系列低价格JFET运放。
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。
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RBW 滤波器中运算放大器的确定：
首先，我们先了解一下什么是压摆率（Slew rate ，SR ）：
定义：闭环放大器输出电压变化的最快速率。
用 V/μs 表示。
理解：此值显示运放正常工作时，输出端所能提供的最大变化速率，当输出信号欲实现比这个速率还快的变化时，运放就不能提供了，导致输出波形变形——原本是正弦波就变成了三角波。
这里以正弦波为例进行分析。
对一个正弦波来说，其最大变化速率发生在过零点处， 且与输出信号幅度、频率有关。
设输出正弦波幅度为m A ，频率为out
f ，
过零点变化速率为V D ，则
=2V m out D A f π
要想输出完美的正弦波，则正弦波过零点变化速率必须小于运放的压摆率。
即
=2V m out SR D A f π〉
这个指标与满功率带宽有关。
接下来，我们先看一下ADA4817的数据手册。
ADA4817带宽达到1GHz ，满足我们的要求，但是压摆率为870V/μs ，因此，我们需要选择一种高带宽且压摆率同样高的产品。
根据AD 选型表，选择带宽和压摆率，得到如下表格：
选择差分放大器AD8003，其参数指标有：
3db带宽为1.65GHz，压摆率达到3.8k V/μs，远远大于ADA4817,偏置电流和噪声都较小，相对稳定，满足要求。
选择AD8000，其参数指标有：
3db带宽为1.58GHz，满足要求，压摆率4.1k V/μs，较大,噪声较小，但偏置电流最大值为45uA，对于微小信号来说，过大的输入偏置电流可能会分掉被测电流使测量失准，但是对于本课题，该滤波器偏置电流可忽略，基本符合要求。
选择AD8045，其参数指标有：
3db带宽为1GHz，压摆率达到1.35k V/μs，偏置电流和噪声都较小，相对稳定，满足要求。
选择AD8009，其参数指标有：
3db带宽为1GHz，压摆率达到5.5k V/μs，相对来说较高，噪声较小，但偏置电流最大值为150uA。
基本符合要求。
选择ADA4857-2，其参数指标有：
3db带宽为850MHz，压摆率达到2.8k V/μs，噪声较小，偏置电流为3.3uA。
基本符合要求。
关于噪声计算中实际芯片具体噪声的计算遗留的一些问题的解决：
1. 电压密度曲线中白噪声电压密度K 的确定：（如何根据芯片数据手册确定其K ）
第一种：读图法
显然，频率越高， 1/f 噪声影响越小，电压密度中就仅包含白噪声的 K 了。
因此方法很简单，找到图中最高频率点，直接读数值即可。
第二种：数据法
多数数据手册会在指标表里以n e 为标示给出。
2. 1/f 噪声在 1Hz 处的噪声电压密度C 的确定：（多数情况下， 需要从噪声
电压密度曲线图中间接获得。
） 第一种：曲线涵盖1Hz
如果电压密度曲线中 1Hz 处的值 ()
1U D Hz 可以读到，那么它是 1/f 噪声
和白噪声的合并。
()
1U D Hz =
则可解得：
C 第二种：曲线不涵盖1Hz
某些数据手册，特别是高速运放，其电压密度曲线并未涵盖 1Hz ，也就读不到
()
1U D Hz ，此时，先找到图中最小频率min f ，则有
(
)
min U D f =
=则可解得：
C =
第三种：从转角频率获得
有些数据手册会明确给出噪声转角频率，我们称之为corner f ，定义为此频率
处 1/f 噪声和白噪声的电压密度相等。
即
()()_1_U f corner U wh corner D f D f K ==
而根据 1/f 噪声定义
(
)_1U f corner D f =得
=C
3. 噪声计算中频率的起点 a f 和终点 b f ：终点： 等效带宽 b f
通常来说，b f 是远大于a f 的，因此
_U wh D =≈
关于低噪声设计的一些技巧：
噪声问题在两个领域会显得格外重要。
第一是微弱信号提取中。
如果电路噪声淹没了有用的微小信号，而信号又没有明显的频率特征或者其他特征，你就再也没有办法把信号恢复出来了。
第二是宽带高频放大中。
由于频带很宽，导致噪声计算时等效带宽很大，设计中稍有不慎，就会导致输出噪声很大。
一些减小噪声的技巧。
1）合理选择低噪声器件； 2） 选择尽量小的电阻；
3） 将整个电路的频带压至最低；--选择芯片的时候要考虑这个因素 4） 选择放大器时，需要注意电压噪声密度、电流噪声密度的合理搭配。
有些运放电压噪声密度低、而电流噪声密度大，就不适合外部电阻较大的场合。
5）设计电路时，注意各单元的位置，比如放大器在前、滤波器在后的原则；
6）设计电路时，需要注意器件的布放位置，同样的 3 个级联放大器，噪声越小的越应该至于最前级，而各级的增益也需要仔细分配；
7）仿真软件可以帮助我们进行优化设计；
8）注意屏蔽，它可以有效减小外部干扰对系统的影响；
9）注意电源，再好的设计遇到糟糕的电源都将白费劲，去耦很关键；
10）注意基准，数据采集系统中，噪声很大程度来源于基准；
11）数据采集系统中，特别要注意数字系统和模拟系统的分离，要尽最大努力将数字系统对模拟系统的干扰降至最小。