运算放大器选用规范
使用运算放大器应注意的几个问题
使用运算放大器应注意的几个问题1、选用元件集成运算放大器按其技术指标可分为通用型、高速型、高阻型、低功耗性、大功率型、高精度型等；按其内部电路可分为双极型(由晶体管组成)和单极型(由场效晶体管组成)；按每一集成片中运算放大器的数目可分为单运放、双运放和四运放。
通常根据实际要求来选用运算放大器。
如测量放大器的输入信号微弱，它的第一级应选用高输入电阻、高共模抑制比、高开环电压放大倍数、低失调电压及低温度漂移的运算放大器。
选好后，根据管脚图和符号图连接外部电路，包括电源、外接偏置电阻、消振电路及调零电路等。
2、消振由于运算放大器内部晶体管的极间电容和其他寄生参数的影响，很容易产生自激振荡，破坏正常工作。
为此，在使用时要注意消振。
通常是外接RC消振电路或消振电容，用它来破坏产生自激振荡的条件。
是否已消振，可将输入端接“地”，用示波器观察输出端有无自激振荡。
目前由于集成工艺水平的提高，运算放大器的内部已有消振元件，毋需外部消振。
3、调零由于运算放大器内部参数不可能完全对称，以至于当输入信号为零时，仍有输出信号。
为此，在使用时要外接调零电路。
如图所示的F007运算放大器，它的调零电路由-15V，1kΩ和调零电位器组成。
先消振，再调零，调零时应将电路接成闭环。
一种是无输入时调零，即将两输入端接“地”，调节调零电位器，使输出电压为零。
另一种是在有输入时调零，即按已知输入信号电压计算输出电压，而后将实际值调整到计算值。
4、保护（1）输入端保护当输入端所加的差模和共模电压过高时会损坏输入级的晶体管。
为此，在输入端接入反向并联的二极管，如图1所示，将输入电压限制在二极管的正向电压降以下。
（2）输出端保护为了防止输出端电压过大，可利用稳压管来保护，如图2所示，将两个稳压管反向串联，将输出电压限制在()的范围内。
是稳压管的稳定电压，是它的正向电压降。
图1输入端保护图2 输出端保护（3）电源保护为了防止正、负电源反接，可用二极管来保护，如图3所示。
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。
选择精密运算放大器时的注意事项
为传感器输入处理设计选择精密运算放大器时的注意事项作为消费、工业、科学和其他应用的基本组成部分，运算放大器是最广泛应用的电子元器件。
对大多数低端应用来说，设计要求明确，因而元件的选择也相对容易。
但在用于实现许多高端传感器的输入处理设计时，如何选择最佳的精密运算放大器却存在一些挑战。
在传感器类型和（或）其使用环境带来许多特别要求时，例如超低功耗、低噪声、零漂移、轨到轨输入及输出、可靠的热稳定性和对数以千计读数和（或）在恶劣工作条件下提供一致性能的可再现性，运算放大器的选择就会变得特别困难。
在基于传感器的复杂应用中，设计者需要进行多方面考虑，以便获得规格与性能最佳组合的精密运算放大器，同时还需要考虑成本。
具体而言，斩波稳定型运算放大器（零漂移放大器）非常适用于要求超低失调电压以及零漂移的应用。
斩波运算放大器通过持续运行在芯片上实现的校准机制来达到高DC精度。
虽然没有普遍公式可供遵循，但下面的如何选择运算放大器的例子可帮助实现重要的应用目标。
衡器和压力传感器衡器和压力检测应用通常使用非常灵敏的模拟前端传感器，如应变计，这些传感器可提供非常精确的测量结果，但输出信号非常微弱。
对于高精度衡器应用，设计人员可能使用桥式传感器网络，其中运算器与用于提供共模提取和10PPM~20PPM精度的选定增益电阻器配对使用。
这种先进的“自主”设计对运算放大器性能具有严格的要求，以便从相对较大的输入提取非常弱小的信号。
为了成功地放大这些弱小信号，运算放大器必须具有超低输入失调电压和最小失调温度漂移，并具有宽增益带宽和轨到轨输入/输出摆幅（当然，小输入信号不需要轨到轨输入摆幅）。
同样重要的还有运算放大器需要在接近DC状态（如0.1Hz~10Hz）时具有非常稳定的超低频噪声特征对于高精密衡器桥式网络传感器应用，设计人员应当寻找具有极低输出失调电压和低噪声（1/f-1mHz）的单个零漂移运算放大器。
如图1所示，一个很好的例子是斩波零漂移ISL28134运算放大器，其可在0.1Hz 到10Hz频率范围内提供卓越噪声电压（nV），从而对DC电平提供几乎平坦的噪声频带。
高精度运算放大器的关键参数
高精度运算放大器的关键参数
高精度运算放大器是一种重要的电子元器件，广泛应用于工业、通讯、军事等领域。
其性能参数直接影响着系统的精度和稳定性。
下面介绍几个关键参数：
1.增益误差：即放大器的输出与输入之间的增益差异。
该参数越小，放大器的输出信号与输入信号的一致性越高。
一般来说，高精度运算放大器的增益误差在0.1%以下。
2.偏置电压：指放大器的输入端与输出端之间的电压差异。
该参数越小，输出信号与输入信号的偏差越小。
一般来说，高精度运算放大器的偏置电压在几微伏到几十微伏左右。
3.输入偏置电流：指放大器输入端的电流流入输出端的电流。
该参数越小，放大器的输入电阻越高，对测量电路的影响越小。
一般来说，高精度运算放大器的输入偏置电流在几纳安到几微安左右。
4.共模抑制比：指放大器输入端共同模式电压变化时输出端的响应能力。
该参数越大，放大器对共同模式干扰的抵抗能力越强。
一般来说，高精度运算放大器的共模抑制比在80dB以上。
以上是高精度运算放大器的几个关键参数，它们对于放大器的性能和使用效果有着重要的影响。
在实际应用中，应根据具体需求选择合适的高精度运算放大器。
- 1 -。
如何选择适合的运放
如何选择适合的运放在电子设备中，运放（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种重要的电子器件，广泛应用于信号放大、滤波、波形整形等电路中。
正确选择适合的运放对于电路性能的稳定与提高至关重要。
本文将介绍如何选择适合的运放。
一、了解运放的基本参数运放有许多基本参数需要了解，以下是几个重要的参数：1. 增益带宽积（Gain Bandwidth Product，GBW）：表示运放的增益与频率的乘积，通常以MHz为单位。
选择运放时，应根据电路所需的最大增益和工作频率来确定适合的GBW值。
2. 输入失调电压（Input Offset Voltage，Vos）：表示在两个输入端之间存在的微小电压差，会对输出结果产生影响。
通常以mV为单位，应尽量选择Vos较小的运放。
3. 输入失调电流（Input Offset Current，Ios）：表示运放两个输入端之间的电流差异，也会对输出结果产生影响。
通常以nA为单位，应尽量选择Ios较小的运放。
4. 输入偏置电流（Input Bias Current，Ib）：表示运放两个输入端的总电流，同样会对输出结果产生影响。
通常以nA为单位，应选择Ib较小的运放。
二、考虑电源电压范围运放通常需要工作在一定的电源电压范围内，过高或过低的电源电压都会影响运放的性能。
因此，在选择运放时，要根据实际应用的电源电压范围来确定适合的运放。
三、确定功耗要求功耗是选择运放时需要考虑的一个重要指标，如果对设备的功耗要求较高，应选择低功耗的运放。
四、选择合适的封装类型运放有多种封装类型，如DIP、SOP、SSOP等。
选择封装类型时，应根据实际使用环境和电路布局来确定合适的封装类型。
五、参考应用案例和厂商手册了解同类产品的应用案例和厂商手册中的参数说明是选择适合运放的有效方法。
可以参考厂商手册中的参数表，并与实际应用需求进行对比和分析。
选择适合的运放是一项重要而复杂的任务，需要结合实际需求和对运放性能的了解。
运算放大器的选择
Uo
+ -
UI
-
第一节
同相比例电路是电压负反馈，理想情况下：
Rof 0
由于又是串联负反馈
Rif UI II
同相比例电路特点
① 输入电阻很高，可高达1000MΩ以上。
② U+＝U-＝ UI, 共模输入信号高为UI , 对集 成运放的共模抑制比要求高。
二、加减运算电路
(一)加法电路
理想情况下， U+＝U-＝0，Ii= 0
f
1
1
uI
1
dt
u dt RC
I 1
1
if uI
uI UI
C
-
第一节
R1
i1
A
+
uo
(a) uO
t t1 t2 t
②实际 ①理想
Rb
uo uc 1 1
(b)
i dt C R C
f
uI
1
dt
u dt RC
I 1
1
结论
输出电压是输入电压对时间的积分， R1C称为时间常数。
RC
1
t3
t4
t
t2
t1
Edt uC t1
t
(3)在t=t2时，uo = -Um
输出将是三角波
(二)微分运算电路
Rf
第一节
理想情况下， U+＝U-＝0，if= ic
ic C du I dt
uI
C
ic
if
-
uA
+
uo
Rb
uo if Rf Rf C
duI dt
结论
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得参数较多,其中主要参数分为直流指标与交流指标,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得设计(提供多少V电压、最大电流不能超过多少),ＮE553２得极限参数如下:直流指标运放主要直流指标有输入失调电压、输入失调电压得温度漂移(简称输入失调电压温漂)、输入偏置电流、输入失调电流、输入偏置电流得温度漂移(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得直流指标如下: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得补偿电压。
输入失调电压实际上反映了运放内部得电路对称性,对称性越好,输入失调电压越小。
输入失调电压就是运放得一个十分重要得指标,特别就是精密运放或就是用于直流放大时。
输入失调电压与制造工艺有一定关系,其中双极型工艺(即上述得标准硅工艺)得输入失调电压在±1~10mV之间;采用场效应管做输入级得,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。
所以对于精密运放就是一个极为重要得指标、输入失调电压得温度漂移(简称输入失调电压温漂)ΔVos/ΔT输入失调电压得温度漂移定义为在给定得温度范围内,输入失调电压得变化与温度变化得比值。
这个参数实际就是输入失调电压得补充,便于计算在给定得工作范围内,放大电路由于温度变化造成得漂移大小。
一般运放得输入失调电压温漂在±10～２０μV/℃之间,精密运放得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得输出直流电压为零时,其两输入端得偏置电流平均值。
模拟电路设计中的运算放大器选择与应用
模拟电路设计中的运算放大器选择与应用
在模拟电路设计中，运算放大器是一种常用的集成电路器件，用于放大信号、
滤波、比较电压等各种功能。
选择合适的运算放大器并正确应用是设计中至关重要的一环。
在选择运算放大器时，首先要考虑的是其性能参数。
常见的性能参数包括增益
带宽积、输入偏置电流、输入偏置电压、共模抑制比、失调电压等。
根据实际需求选择相应性能参数的运算放大器，可以保证电路的性能。
在应用运算放大器时，最常见的应用之一是作为信号放大器。
通过适当选择反
馈电阻的数值，可以实现对输入信号的放大。
此外，运算放大器还可以用于比较器、积分器、微分器等电路中。
在设计这些电路时，需要充分了解运算放大器的特性，并根据需要合理选择。
另外，运算放大器还可以通过与其他器件的组合应用，实现更加复杂的功能。
例如，结合电容器可以实现滤波器的设计，结合二极管可以实现压缩器的设计，结合开关可以实现开关电路的设计。
在设计这些复杂功能时，需要考虑到所有元器件的特性，并综合考虑各种影响因素。
总之，选择合适的运算放大器并正确应用，是模拟电路设计中不可或缺的一部分。
只有充分理解运算放大器的性能参数和特性，并灵活运用，才能设计出稳定可靠、性能优良的电路。
希望以上内容对您有所帮助。
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运算放大器选用规范
1、基本特性和适用范围
这里只适用于集成运算放大器。
集成运放是一种多级放大电路。
具有电压增益高，输入阻抗大，输出阻抗小，温度漂移小等优点。
集成运放按照按工艺分有标准双极性、BiFET，BiCMOS，CMOS运放。
集成运放作为一种高增益器件广范用于模拟运算、有源滤波、信号产生与变换等各种电子系统中。
2、应用原则
2.1、选择原则
2.1.1、根据运放所要处理的信号特点来确定对运放功能参数的要求：
对一般的信号处理，检测，工作频率低（低于10K），对失调电压不是很敏感的应用可选一般的运放，如LM358，LM324等运放。
对高阻信号源，应选用与其阻抗相匹配的高输入阻抗运放，如TL082，LF353；
对高频信号处理中，应选用高速、宽频带运放；
对小信号的放大，检测，应选用高精度，低温漂，和低噪声运放。
如OP07。
2.1.2、根据运放工作的环境条件来确定对运放极限参数的要求：
根据运放的最大差模输入电压确定输入信号的变化范围。
根据供电方式对耗能的限制，来确定运放是否要求低功耗器件；
根据运放的工作环境对体积和集成度的要求，来决定是否采用双运放或四运放。
一般尽量选用双运放。
根据运放工作的环境条件，来确定其工作温度范围。
对温度级别C，I，M的使用要求。
一般对于用于工业系统，环境较恶劣，野外作业类的应用条件下或实际环境温度相当低条件下须用工业级的器件，如变频器；对工作环境较好，大部分时间在室内，UPS，一次电源。
同时可根据实际要求选用不同级别。
对于应用中尽量减小多级别的器件混用。
2.2、参数规范
2.2.1、电源电压
运放有单电源运放和双电源运放，其降额值低于极限电压的80%，电源电压降额后如果小于推荐的正常工作电压，应采用推荐的工作电压。
一般的电压选择5V、8V，12V及相应的正负值，同电压调整器的归一化保持一致。
2.2.2、输入差模电压
输入差模电压降额低于其极限值的70%，并不得高于电源电压。
2.2.3、输入共模电压
输入共模电压降额低于其极限值的90%。
一般最大共模电压为Vss+2V~Vcc-2V（双电
源），0~Vcc-2V（单电源）。
2.2.3、最高结温
最高结温一般要求接近环境温度。
2.2.4、功耗
功耗应降额低于最大功耗的80%，有时器件手册只给出常温最大功耗，如果器件工作在较高温度，则器件最大功耗应由结温和热阻决定。
2.2.5、工作温度范围
在满足功耗和结温的条件下，工作环境温度不考虑降额、但不得高于厂家规定的温度上限。
2.2.6、电压增益的设计容差
电压增益的设计容差应为25%。
2.2.7、输入失调电压
输入失调电压容差应为50%。
2.2.8、输入偏置电压
输入偏置电压容差应为±1mv。
2.2.9、运放的调整端
一般的设计中，不建议使用调整端来调整失调电压。
调整端外接0.1uF的陶瓷电容或涤纶电容消除外界干扰。
2.3、可靠性原则
对运放的保护，有利于提高运放的可靠性。
针对实际设计要求，对运放的保护一般针对单板接口输入输出级的运放，对单板内的运放主要按降额要求设计。
2.3.1、输入差模过电压损伤及预防
当两个输入端之间所加电压绝对值超过输入晶体管的射-基结反向击穿电压时，该晶体管就会击穿，并产生一个击穿电流，如果信号源电阻较低，电流会迅速上升，导致器件损坏，较大的电流将会使晶体管发生永久性短路，较小的电流也会使晶体管的参数发生不可逆转的变化。
在板级接口之间的信号处理，一般要求采用负极型接法或下面保护电路。
图 1 、差模保护电路图2、差模保护电路2
2.3.2、输入共模过压及保护
共模电压过大，会使运放输入级晶体管饱和而发生所谓阻塞现象。
防止共模输入电压过大的保护电路如图2：有些运放的输入晶体管的集电极直接与正电源相连，如果使用过程中，运放电源突然断电，而输入端仍与电路相连而保持正电位，输入晶体管的集－基就会形成正向偏置，并出现从输入端到正电源端的的电流。
当两个输入端所接信号源阻抗非常低时，就会形成很大的电流，有可能使晶体管损坏。
同样，有的运放则可能由于负电源突变而导致功能恶化。
解决的办法是在两个入端加上串联电阻，将输入端可能出现的最大电流限制在一定的范围内。
为了防止任何种类的运放的输入电压超过电源电压而造成危害可采用如图3电路：
图3、过压保护电路图 4、对正负端的保护电路
2.3.4、输入过压的保护
对接口及的输入可采用负极型接法，有效的降低运放电压应力。
2.3.5、输出端负载、输出端故障及预防
运放的输出端等效负载电阻值必须大于2K（等效电流小于5mA）。
输出端对地短路以及输出端误碰电源端或外壳，常常会导致运放输出晶体管功耗过大而损坏。
可以加入图5所示保护电路。
5、输出短路保护电路
2.3.6、电源故障及预防
电源常见故障是电源极性接反，和电压出现跳变。
当电源反接时，则运放内部正常处于反偏的PN结变为正偏，出现大的电流冲击，而导致器件损坏。
所以严禁器件电源电压接反。
对单板级的外部供电应用中，要求电源接口做防电源反接设计。
2.3.7 、交流耦合原则
在交流应用场合，负载可以通过电容耦合，也可以直接连接到运放的输出端。
当用电容耦合到输出端时，应该在运放输出端与地之间接入一个电阻，以增加运放偏置电流，防止失真。
2.3.8、容性负载原则
当运放直接驱动电容负载时，将影响运放的稳定性，电容不能太大(LM358不能超过50pF)。
如果必须用运放驱动大的电容负载，则必须要求大的闭环增益，或者加入电阻补偿。
2.3.9、集成运放的自激及消除
自激产生是由于多级放大器的相移附加在反馈网络的相移上，从而产生的。
自激振荡将使运放无法正常工作，如造成输出端无法调零或者信号产生失真，严重时也可使运放性能发生不可逆的变化。
因此，消除自激是保证运放可靠工作的重要因素之一。
1、运放的输出不能直接接容性负载。
2、失调调整端可入0.1uF的电容消除外界影响。
3、电源电压端加旁路电容，电源的纹波不能过大，双电源运放的电源尽量对称。
在我司的应用中主要是低频信号的处理，对于低频应用可选择下图
图6、对低频信号的输入输出的滤波电路
2.3.10、运放安装应注意的问题
运放输入端与电源端之间的高电位差，将沿印制板产生流入输入端的漏电流，导致运放输入电流上升。
当使用高输入阻抗对微弱信号进行放大时，输入电流很小，因此表面漏电流的影响就变得十分显著。
简便的方法是利用双面印制板的敷铜皮构成闭合回路将输入端包围，并将隔离环接到与输入端电位最接近的电路极点上。
在高频运用时，电源线与地线的阻抗不能忽略，成为运放负载的一部分，使输出信号通过电源耦合反馈到输入级，同时引起相位滞后，从而产生振荡。
为此，需在电源端接入旁路电容。
在运放中要求只一个接地点，通常是在运放的输入端接地。
3 、厂家推荐
建议选用NS、ON、ST、TI的产品。
设计中可在LM358（LM324）， LF353，TL082，OP07中选择。