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1、運放比較器基礎培訓物料品質(zhì)部IC組朱吉新運放基礎知識一、運放基本結(jié)構(gòu)二、運放主要參數(shù)三、運放的分類四、運放的選用指導五、CFA及案例介紹六、業(yè)界發(fā)展趨勢及我司供應商注：由于比較器同運放很類似，本課程以運放為主，比較器主要側(cè)重應用。一、運放基本結(jié)構(gòu)運算放大器是一個高放大倍數(shù)的直流耦合放大器。三個部分1、高阻抗的差分輸入級2、高放大倍數(shù)的中間級3、低阻抗輸出級運放基本結(jié)構(gòu)：高阻抗的差分輸入級不同運放主要表現(xiàn)在輸入級，對運放技術要求也主要表現(xiàn)在輸入級。輸入級的差分對稱性，決定了運放的很多參數(shù)：輸入失調(diào)，輸入偏置，輸入共模電壓和共模
2、抑制能力，輸入阻抗等參數(shù)。運放基本結(jié)構(gòu)：高放大倍數(shù)的中間級主要是基本的偏置設置，相位補償，高的放大倍數(shù)運放基本結(jié)構(gòu)：低阻抗輸出級輸出級主要提供一定的輸出功率，輸出保護等。輸出級一般采用對管的形式，內(nèi)部串入保護電阻，LM358，TL082內(nèi)部還有過流保護使輸出電壓降低，OP07采用電阻限流的方法。二、運放的主要參數(shù)運放的參數(shù)很多（26項），有但實際應用中，主要關心下面幾個參數(shù)A、失調(diào)電壓B、失調(diào)電流和偏置電流C、最大共模輸入電壓D、增益帶寬和轉(zhuǎn)換速率(SR)E、電源紋波抑制比運放的主要參數(shù)A：失調(diào)電壓失調(diào)電壓是指使輸出電壓為零
3、時，兩輸入端間所加的直流補償電壓。實際應用中表現(xiàn)輸入為零時輸出電壓的大小，一般通過間接計算和測量。下圖中Vin=0時，Vo=Vio(R+Rf)/RVio=Vo.R/(R+Rf)運放的主要參數(shù)B：失調(diào)和偏置電流偏置電流：使輸出電壓為零（或規(guī)定值）時，流入兩輸入端的電流的平均值。失調(diào)電流：使輸出電壓為零（或規(guī)定值）時，流入兩輸入端的電流之差。通用運放的失調(diào)電流在nA級，JFET運放為pA級。在一些實際應用中，可采用降低外圍電阻的方法減少偏置的影響運放的主要參數(shù)C：最大共模輸入電壓比規(guī)定的共模抑制比下降6dB時的共模輸入電壓。主要
4、表現(xiàn)輸出最高時對應的輸入電壓。一般通用運放最大共模電壓為Vcc-1.5V。單位增益帶寬fBWG：開環(huán)增益為1(0dB)時對應的頻率運放的主要參數(shù)D：增益帶寬和SR運放的主要參數(shù)D：增益帶寬和SR輸出轉(zhuǎn)換速率SR：輸入端在施加規(guī)定的大信號階躍脈沖電壓時，輸出電壓隨時間的最大變化率。對于做小信號比較器應用時，當壓差同失調(diào)在同一個數(shù)量級內(nèi)時，轉(zhuǎn)換速率很低，一個轉(zhuǎn)換時間可能到達10mS以上。單位增益帶寬主要是小信號指標，輸出轉(zhuǎn)換速率主要是大信號指標。此兩個參數(shù)都是衡量器件速度的指標。運放的主要參數(shù)E：電源紋波抑制比TL082,LM3
5、58,OP07,Vcc(紋波)比較圖。VccOP07LM358TL082運放的主要參數(shù)前面講了運放的主要參數(shù)，下面我們從一個實際的資料看運放的參數(shù)。有些參數(shù)廠家沒有給出具體的數(shù)據(jù)，只給一些特性曲線。三、運放的分類分類1：運放根據(jù)供電電壓特點可分為雙電源運放單電源運放分類2、應用場合和部分參數(shù)特點可分為：1、通用運放2、精密運放5、R2R運放3、儀表運放4、高速運放運放的分類1：單電源和雙電源運放由于運放內(nèi)部主要是采用電流源方式，在正常工作區(qū)間，其Icc隨電源電壓變化很小。雙電源運放就是需要正負電源供電，如＋－15V供電,單電
6、源供電就是可直接用單電源供電，如15V供電。運放的分類1：單電源和雙電源運放單電源運放也可正負電壓供電雙電源可工作在不對稱電源方式下，如+15,-5V.但不對稱條件下，失調(diào)可能有一些小的變化。運放的分類2：通用/精密/R2R/儀表/高速通用運放:主要指一些標準的運放，很常用的運放，如LM358,OP07等，他們具有標準的管腳兼容結(jié)構(gòu)，在有些情況下，不同廠家的型號可直接替換使用。精密運放：主要是指失調(diào)電壓和失調(diào)電流比較小的運放，如OP07。但其沒有嚴格的界限。運放的分類2：通用/精密/R2R/儀表/高速R2R運放：R2R運放是
7、低功耗低電壓下發(fā)展起來的運放，其主要是共模電壓同Vcc/Vee相同或很接近Vcc/Vee,輸出最大幅度也很接近Vcc/Vee.在相同的Vcc條件下，能提供較寬輸入輸出范圍。TL082,LM358,MC33202輸入輸出特性比較運放的分類2：通用/精密/R2R/儀表/高速儀表運放：儀表運放主要針對儀表類的信號采樣放大而開發(fā)的運放，其一般采用兩運放或三運放結(jié)構(gòu)。此運放具有較高共模抑制比，其兩端都可工作在高共模狀態(tài)下。高速運放：主要是其帶寬和轉(zhuǎn)換速率SR高。適合高速信號放大處理。選型：我司的運放編碼很多，但主要用的還是358系列運
8、放，這主要是由我司的產(chǎn)品特點決定的。一般的應用新設計推薦LM2904(MSO8)，LM224A。LM2904（SO8)，LM358A可繼續(xù)使用。高精度的OP07可繼續(xù)使用,也可考慮雙路的OP2177，高精度運放。速度稍高的可用MC33172,TL082(B),TL084(B)。具體的選型可
