如何正确的选择运算放大器
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
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。
两级运算放大器参数计算
两级运算放大器参数计算运放（运算放大器）是指一种能放大输入信号的电子设备，常用于放大低电平的信号以及信号调节、滤波、放大等应用。
运放具有非常好的线性特性，输入信号经过运放放大后，输出信号基本保持与输入信号相同的形状，但放大了很多倍。
在运放的应用中，常常需要根据具体的要求来选择适合的电路和参数。
其中，两级运放是一种常用的放大器电路，由两个运放组成。
在计算两级运放的参数之前，我们需要明确以下几个概念：1. 增益（Gain）：运放的增益是指输出信号与输入信号之间的比值关系，通常以倍数或者分贝（dB）来表示。
增益越大，输出信号就越大。
2. 带宽（Bandwidth）：运放的带宽是指在一定范围内，运放输出信号的幅度能够保持线性增益的频率范围。
带宽越大，运放的频率响应范围就越宽。
3. 输入阻抗（Input Impedance）和输出阻抗（Output Impedance）：输入阻抗是指运放输入端的电阻，输出阻抗是指运放输出端的电阻。
输入输出阻抗越大，对待放大的信号影响越小。
下面以电压放大器为例，介绍两级运放的参数计算：1.增益的计算：两级运放的增益等于第一级运放的增益与第二级运放的增益相乘。
增益的计算方法可以通过运放的数据手册来获取，或者通过实验测量得到。
2.带宽的计算：两级运放的带宽等于第一级运放的带宽与第二级运放的带宽取较小值。
带宽的计算方法也可以通过运放的数据手册来获取。
3.输入阻抗的计算：两级运放的输入阻抗等于第一级运放的输入阻抗与第二级运放的输入阻抗相乘。
输入阻抗的计算方法可以通过运放的数据手册来获取。
4.输出阻抗的计算：两级运放的输出阻抗等于第一级运放的输出阻抗与第二级运放的输出阻抗相乘。
输出阻抗的计算方法可以通过运放的数据手册来获取。
需要注意的是，两级运放的参数计算可能受到电源电压、工作温度等因素的影响，因此在实际应用中还需要考虑这些因素，并选择合适的电源和工作环境。
除了上述参数计算，还可以通过仿真软件进行两级运放的电路设计和参数优化。
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。
如何使用电路中的运算放大器
如何使用电路中的运算放大器运算放大器是电子电路中常见的一种器件，它具有放大信号和进行基本运算的功能。
在很多电子设备和应用中，运算放大器都扮演着重要的角色。
本文将介绍如何正确地使用电路中的运算放大器。
一、运算放大器的基本原理运算放大器是一种差分放大器，具有两个输入端口和一个输出端口。
它的输出电压与两个输入电压之间的差值成正比。
在理想情况下，运算放大器的增益非常大，并且具有无限输入阻抗和无限输出阻抗。
运算放大器通常由多个晶体管组成，内部电路复杂，但我们只需要关注其基本工作原理和使用方法。
二、运算放大器的基本电路连接使用运算放大器时，一般需要将其正确地连接到其他电子元件和电源。
下面是运算放大器的基本电路连接方式：1. 差分放大器电路差分放大器是运算放大器最基本的电路连接方式。
它利用了运算放大器的差分放大特性，可以对输入信号进行放大。
差分放大器的电路图如下：```+In|+---|>|-----+| |R2 || |-In R3 || |GND ||-Out```在差分放大器电路中，R1、R2、R3 分别表示连接到运算放大器输入端口的电阻。
这个电路连接方式常用于放大信号和进行模拟运算。
2. 增益放大器电路增益放大器是运算放大器的另一种常见电路连接方式。
它可以调节输入和输出之间的增益，以满足具体的应用需求。
增益放大器的电路图如下：```+InR1+---|>|-----+| |R2 || |GND ||-Out```在增益放大器电路中，R1、R2 分别表示连接到运算放大器输入端口的电阻。
通过调节这两个电阻的比例，可以改变放大器的增益大小。
三、运算放大器的使用注意事项在使用运算放大器时，需要注意以下几个方面：1. 供电电压：运算放大器需要外部供电电压，一般为正负双电源。
供电电压应在运算放大器的工作电压范围内，过高或过低都可能导致电路运行不正常。
2. 输入电压范围：运算放大器有一个输入电压范围，超出这个范围可能会导致输出失真。
电子电路创新设计竞赛考核试卷
D.所述所有描述都正确
17.在放大电路中，以下哪种现象可能导致输出信号失真？()
A.过载
B.截止
C.线性范围过小
D.所述所有现象
18.以下哪个是差分放大电路的主要优点？()
A.提高输入阻抗
B.提高输出阻抗
C.抵消共模干扰
D.增大电压增益
19.以下哪种编程语言常用于微控制器编程？()
1.在一个理想的运算放大器中，开环增益趋近于______。
答案：∞
2.晶体三极管有三个引脚，分别是发射极、基极和______。
答案：集电极
3.在N型半导体中，主要载流子是______。
答案：电子
4.一个理想的稳压电源输出电压应该具有很低的______。
答案：纹波系数
5.在数字电路中，逻辑“1”通常对应于______伏特（V）的电压。
答案：Protel、Cadence（或其他合理答案）
10.在电子电路中，为了防止信号反射，应使用______连接器或终端电阻。
答案：匹配阻抗
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
1.电阻的阻值与温度成正比关系。（）
答案：×
2.电容器的容抗与频率成反比关系。（）
C.不变
D.无法确定
5.以下哪种电路拓扑主要用于DC-DC转换？()
A.串联电路
B.并联电路
C.反激式电路
D.同步整流电路
6.关于运算放大器，以下哪个描述是正确的？()
A.输入阻抗低
B.输出阻抗高
C.增益带宽积固定
D.无需负反馈即可稳定工作
7.在数字电路中，与非门（NAND）的最小输出高电平是多少？()
如何正确使用模拟电路中的运算放大器
如何正确使用模拟电路中的运算放大器在模拟电路设计中，运算放大器（Operational Amplifier）扮演着重要的角色。
通过正确使用运算放大器，可以实现信号放大、滤波、积分、微分等功能。
本文将介绍如何正确使用模拟电路中的运算放大器，以帮助读者更好地理解和应用这一关键电子元件。
一、运算放大器基础知识运算放大器是一种高增益、差模输入的集成电路，并且通常具有很大的输入阻抗和小的输出阻抗。
它由输入端、输出端和电源端组成。
1. 输入端：运算放大器的输入端通常有两个：非反馈输入端（非反）和反馈输入端（反馈）。
非反输入端为负号，反馈输入端为正号。
通过调整输入信号在这两个输入端的比例，可以实现信号放大和其他功能。
2. 输出端：运算放大器的输出端通常为单一的输出信号。
其输出信号的幅度和输入信号有一定的线性关系。
3. 电源端：运算放大器需要外部电源进行供电。
常见的供电电压为正负12V，也有其他型号和规格的运算放大器，供电电压和功耗需根据具体型号进行选择。
二、正确的运算放大器使用方法在实际应用中，为了正确使用运算放大器并获得期望的结果，我们需要注意以下几个方面。
1. 电源稳定性运算放大器对电源的稳定性要求较高。
因此，建议使用稳定的电源，可以采用电池、稳压电路或者稳定供电模块。
同时，供电电源的电压应在运算放大器的工作范围内，并保持供电电压的稳定性。
2. 输入端连接为保持运算放大器的正常工作，输入端需要合理连接。
一般情况下，将信号源通过电阻与非反馈输入端连接，而反馈输入端则可以通过电路中的元件，如电容或电阻进行连接。
3. 反馈电阻的选择反馈电阻的选择对于运算放大器的放大倍数和频率响应有着重要影响。
通过调整反馈电阻的大小可以改变运算放大器的放大倍数，同时也会影响运算放大器的频率响应。
因此，在选择反馈电阻时，需要综合考虑放大倍数和频率响应的需求。
4. 负载阻抗的合理匹配为了保证运算放大器的输出信号能够正常工作，负载阻抗的合理匹配非常重要。
什么是集成运算放大器 如何正确使用
什么是集成运算放大器如何正确使用集成运算放大器(Integrated Operational Amplifier)简称集成运放，是由多级直接耦合放大电路组成的高增益模拟集成电路。
自从1964年美国仙童公司研制出第一个单片集成运算放大器μA702以来，集成运算放大器得到了广泛的应用，它已成为线性集成电路中品种和数量最多的一类。
国标统一命名法规定，集成运算放大器各个品种的型号有字母和阿拉伯数字两大部分组成。
字母在首部，统一采用CF两个字母，C表示国标，F表示线性放大器，其后的数字表示集成运算放大器的类型。
它的增益高(可达60~180dB)，输入电阻大(几十千欧至百万兆欧)，输出电阻低(几十欧)，共模抑制比高(60~170dB)，失调与飘移小，而且还具有输入电压为零时输出电压亦为零的特点，适用于正，负两种极性信号的输入和输出。
模拟集成电路一般是由一块厚约0.2~0.25mm的P型硅片制成，这种硅片是集成电路的基片。
基片上可以做出包含有数十个或更多的BJT或FET、电阻和连接导线的电路。
运算放大器除具有+、-输入端和输出端外，还有+、-电源供电端、外接补偿电路端、调零端、相位补偿端、公共接地端及其他附加端等。
它的闭环放大倍数取决于外接反馈电阻，这给使用带来很大方便[1] 。
集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合放大器，主要由输入、中间、输出三部分组成。
输入部分是差动放大电路，有同相和反相两个输入端;前者的电压变化和输出端的电压变化方向一致，后者则相反。
中间部分提供高电压放大倍数，经输出部分传到负载。
它的引出端子和功能如图所示。
其中调零端外接电位器，用来调节使输入端对地电压为零(或某一预定值)时，输出端对地电压也为零(或另一个预定值)。
补偿端外接电容器或阻容电路，以防止工作时产生自激振荡(有些集成运算放大器不需要调零或补偿)。
供电电源通常接成对地为正或对地为负的形式，而以地作为输入、输出和电源的公共端。
运算放大器的主要参数
02
输出参数
输出阻抗
总结词
输出阻抗是运算放大器的一个重要参数，它决定了放大器输出信号的损失程度。
详细描述
输出阻抗定义为运算放大器输出端的电阻抗，它反映了放大器对输出信号的阻碍作用。输出阻抗越大 ，信号在输出端的损失越大，信号保真度越低。因此，在选择运算放大器时，应尽量选择具有较低输 出阻抗的型号，以减小信号损失。
03
直流参数
直流增益
总结词
直流增益是运算放大器的重要参数，表示放大器对直流信号的放大能力。
详细描述
直流增益是指在直流条件下，输出电压与输入电压的比值，通常用分贝或倍数表 示。它是衡量运算放大器放大能力的重要指标，一般要求具有较高的增益值。
输入失调电压
总结词
输入失调电压是运算放大器的静态参数，表 示输入端在没有输入信号时，由于内部晶体 管的不对称性所产生的电压差。
详细描述
电源电流是衡量运算放大器功耗的重要参数，它反映了 运算放大器在正常工作状态下对电源的负载能力。较小 的电源电流意味着较低的功耗和发热，有助于提高运算 放大器的可靠性。在选择运算放大器时，应考虑其电源 电流与系统电源的负载能力相匹配。
功耗
总结词
功耗是运算放大器在工作过程中消耗的能量，通常以瓦特（W）为单位表示。
运算放大器的主要参数
目录
• 输入参数 • 输出参数 • 直流参数 • 交流参数 • 电源参数
01
输入参数
输入偏置电流
总结词
输入偏置电流是运算放大器在无输入信号时，输入端的直流 电流。
详细描述
输入偏置电流表示运算放大器在静态时，输入端的直流电流 大小。它反映了运算放大器输入级的直流状态。输入偏置电 流的大小会影响运算放大器的精度和线性度，因此在实际应 用中需要对其进行精确控制。
怎么选择运放
怎么选择运放2011-05-04 01:31:28| 分类：技术资料|字号订阅运算放大器是整个模拟电路设计的基石，选择一个恰当的放大器对于达到系统设计指标至关重要。
1.运放供电电压大小和方式选择；2.运放封装选择；3.运放反馈方式，即是VFA (电压反馈运放)还是CFA(电流反馈运放)；4.运放带宽；5.压摆率大小，这决定全功率信号带宽；6.Offset电压和Offset电流选择；7. Offset电压随温度的漂移大小，即ΔVoffset/ΔT大小；8.运放输入阻抗选择；9.运放输出驱动能力大小选择；10.运放静态功耗，即ICC电流大小选择；11.运放噪声选择；12.运放驱动负载稳定时间。
转载：在设计开关电源的模拟电路时，有的人根本不知道如何选择运放，手头有什么就用什么，也许你曾经这样做了100次，都幸运的成功了，但是第101次会怎么样哪？另外一些人是恰恰相反，抱这五六本原厂资料翻来翻去，结果好不容易寻到了梦中情人，又买不到。
不才向大家推荐一些俗俗的运放，肯定能买到，能适应大多场合。
1. 速度要求不高，或直流放大：LF441(单),LF442(双),LF444(四),TL084(四)(以上运放为JFET输入，阻抗极高，不必考虑输入端的阻抗平衡)OP07(单，高精度，有调零端，速度可是特别慢,用于直流放大不错)2. 速度比较高，音频范围，倍数不超过100：LF356(单),LF353(双),LF347(四),TL074(四)(以上运放为JFET输入，阻抗极高，不必考虑输入端的阻抗平衡)OP27(单，高精度，有调零端，速度比LF356快)NE5534(用于音响放大，音质很好，但输入阻抗低)3. 高速OP37(单位频响50MHz,但一定不能用做跟随器！在闭环增益小于5时会自激)4. 低压或单电源LM324(太慢)建议使用Maxim公司产品其他特殊场合，如视频放大，超线性放大，低漂移等要求，还是要在Internet上查查的说"你焊在电路板上的运放不是教科书上的理想运放!"设计电路时,在考虑了你所考虑的全部问题以后,请注意以下问题.1. 输出电压摆幅不要期望一般的运放的输出电压能达到供电电压,哪怕你的负载电阻为10M. 一般的通用运放的输出电压的峰峰值都与电源相差1~3V.2. 共模输入电压范围不要让你的运放的输入端的电位非常接近他的供电电压,否则你会被搞的焦头烂额.例如,你选用的是LF347运放(多数JFET运放都类似),供电电压为正负12V,正输入端电位为-11V,负输入端为-11.5V,你猜输出会是什么?或许你猜错了,是-10V.这就是你超出共模电压范围使用的结果.当然,如果你换成LM324,就没有这种效果了.幸好,现在Maxim公司和NS公司都推出了Rail to Rail 运放,他们的共模电压范围和电源电压相同.3. 输出电压摆率SR如果你正在用运放放大高频大幅值信号,一定不要忽略SR参数,他表示输出电压每微秒最大的变化量.举例说明,uA741的单位带宽为1MHz,SR=0.7V/us,如果你将他接成跟随器形式(增益=1),此时,如果你输入幅值为-5V~+5V,频率为200KHz的方波,那么,输出结果一定使你大失所望,他的输出居然是一个幅值只有2V左右的怪怪的三角波.略做补充:1. 对于低电势放大线路,还要考虑失调,温漂和输入噪音.2. 对于高精度线路,应注意共模抑制比,一般来说共模抑制比高的OP其线性较好.3. 注意输入电阻,双极型OP一般在几百K至几十M.运放的自激有多种可能引起:1. 补偿不足. 例如OP37等运放,在设计时,为了提高高频响应,其补偿量较小,当反馈较深时会出现自激现象.通过测量其开环响应的BODE图可知,随着频率的提高,运放的开环增益会下降,如果当增益下降到0db之前,其相位滞后超过180度,则闭环使用必然自激.2. 电源回馈自激.从运算放大器的内部结构分析,他是一个多级的放大电路,一般的运放都由3级以上电路组成,前级完成高增益放大和电位的移动,第2级完成相位补偿功能,末级实现功率放大.如果供给运放的电源的内阻较大,末级的耗电会造成电源的波动,此波动将影响前级的电路的工作,并被前级放大,造成后级电路更大的波动,如此恶性循环,从而产生自激.3. 外界干扰. 确切的说,这并不算自激,但现象和自激相似.输出产生和输入无关的信号.因为我们处于一个电磁波笼罩的环境之中,有50Hz和100Hz的工频干扰,数百Hz的中波广播干扰,数MHz的短波干扰,几十到几百Hz的电视广播和FM广播干扰,1GHz左右的无线通讯干扰等.如果电路设计屏蔽不佳,干扰自然会引入电路,并被放大.如果电路出现自激现象,首先应该判断是哪种原因造成的.第一种自激出现在运放闭环使用,而且增益较低的情况下,一般只有增益小于10的情况下才能出现.其实这种自激最好解决,正确的选择运放即可,对于一些高速运放,其厂家手册中都会注明最低的闭环增益. 与此相反,后两种情况都是在高增益情况下发生,这一点非常重要,可以准确的判断自激的原因.相对而言,后两种自激较难解决,本人不谦虚的说,只有具有一定的模拟电路设计经验,才有可能避免以上情况的发生.基本原则是尽量增加地线的面积,在运放供电印脚附近,一定是附近增加高频退殴电容,采用高频屏蔽等方法消除自激,减小干扰。
运算放大器放大倍数选择
UGN3503的主要特点：
●极高的灵敏度
●响应速度可达23KHz
●工作电压：4.5—6V
●低噪声输出
UGN3503静态输出特性：
电源供电电压：5.0V
静态输出：2.48V（2.47、2.48、2.49），周围环境的磁场会对传感器的输出有一定的影响
电源供电电压：6.0V
静态输出：2.95（2.92、2.93、2.94、2.95），周围环境的磁场会对传感器的输出有一定的影响
硬件电路中，选择5V电源为传感器提供电压源
为了使得传感器静态输出时不受温度和周围干扰磁场的变化影响，选用两片霍尔元件，通过两路AD采集，避免温度和干扰磁场对霍尔元
件造成影响。
供电电压为5V时，传感器的静态输出为2.48V，当磁钢在距离传感器5-20mm范围变化时，输出电压的变化范围为2.48—2.7V变化，差分输入时传感器的变化范围为+0.22V，C8051F005系列单片机的AD 采集参考电压是：2.4V。
当磁钢的N极作为激励时，传感器的差分信号输出为0—0.22V，可以将信号放大五倍。
当磁钢的S极作为激励时，信号输出为0—-0.22V，可以将信号放大五倍。
运算放大器选型指南
运算放大器选型指南运算放大器（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子设备和电路中。
它具有输入阻抗高、增益稳定、输出能力强等特点，可放大输入信号并输出放大后的信号，被用于放大、滤波、比较、积分、微分等多种信号处理应用。
在进行运算放大器选型时，需要考虑以下几个因素：1.功能要求：首先要明确需要运算放大器实现的功能。
不同的应用场景需要不同的功能要求，比如需要放大直流或交流信号，需要实现滤波、比较、积分、微分等功能。
2.参数指标：选择合适的运算放大器要考虑其参数指标，如增益带宽积、输入与输出电压范围、电源电压范围、偏置电压、输入偏置电流、输出阻抗等。
这些参数指标对于实现具体的应用要求至关重要。
3.精度要求：根据应用需求考虑运算放大器的精度要求，如增益的稳定性、输入和输出的精度、温度漂移、噪声等。
一般来说，要求精度越高的应用，选择的运算放大器性能要求也相对较高。
4.效率和成本：运算放大器的效率和成本也是选型中的考虑因素。
效率指的是运算放大器的功耗和能耗，可以根据实际需求选择功耗较低的型号。
成本包括器件本身的价格和其他外部元件的成本，需要综合考虑投资和应用需求。
5.兼容性和可靠性：考虑运算放大器的兼容性和可靠性，特别是在多个放大器组成的电子系统中，要保证各个放大器之间的配合和运行稳定性。
在具体选型时，可以参考厂商提供的数据手册和技术规格表，查找满足应用需求的运算放大器型号。
此外，也可以借鉴其他工程师的经验和评价，了解不同型号的优缺点，从而做出更好的选择。
总结起来，在运算放大器选型时要考虑功能要求、参数指标、精度要求、效率和成本、兼容性和可靠性等因素，根据实际需求选择合适的型号。
最后，进行实际应用前，还需通过实验和测试验证选型的正确性和可靠性。
运算放大器简介
运算放大器简介运算放大器是运用得非常广泛的一种线性集成电路。
而且种类繁多，在运用方面不但可对微弱信号进行放大，还可做为反相、电压跟随器，可对电信号做加减法运算，所以被称为运算放大器。
不但其他地方应用广泛，在音响方面也使用得最多。
例如前级放大、缓冲，耳机放大器除了有部分使用分立元件，电子管外，绝大部分使用的还是集成运算放大器。
而有时候还会用到稳压电路上，制作高精度的稳压滤波电路。
各种运放由于其内部结构的不同，产生的失真成分也不同，所以音色特点也有一定的区别。
本来我们追求的是高保真，运放应该是失真最低，能真实还原音乐，没有个性的最好。
但是由于要配合其他音响部件如数码音源、后级功放管等如果偏干、偏冷则可搭配音色细腻温暖型的运放，而太过阴柔、偏软的则可搭配音色较冷艳、亮丽的运放，做到与整机配合，取长补短的最佳效果。
所以说并不是选择越贵的运放得到的效果就一定越好，搭配很重要，达到听感上最好才算达到目的。
如果是应用在低电压的模拟滤波电路中，还要选择对低电压工作性能良好的运放种类。
市面上的运放种类不下五六百种，GBW带宽在5M以上的也有三百多种，最高的已达300MHZ，转换速率在5V/us以上的也不下几百种，最高达3000V/us。
以上介绍的几种被音响发烧友们炒得火热的，其实还有大量未被大家熟知的上乘佳品可供选择，大家不必局限于以上几种。
一种运放型号的封装也可分为金封、陶封和塑封，一般来说金封、陶封的质量较好，塑封的品质稍差。
利益的驱使，什么都有假货，运放也不例外，市面上的假货不少，如果想便宜捡好货，那就要慧眼识珠了，不太在行的在购买时就要注意，宁可多花一块几毛，也要到信誉较好的商家去买。
低档运放JRC4558。
这种运放是低档机器使用得最多的。
现在被认为超级烂，因为它的声音过于明亮，毛刺感强，所以比起其他的音响用运放来说是最差劲的一种。
不过它在我国暂时应用得还是比较多的,很多的四、五百元的功放还是选择使用它，因为考虑到成本问题和实际能出的效果,没必要选择质量超过5532以上的运放。
《运算放大器》课件
带宽与增益
根据电路的带宽和增益需求，选择适当带宽 和增益的运算放大器。
输入与输出阻抗
考虑电路的输入和输出阻抗，选择合适的运 算放大器以匹配阻抗。
电源电压与功耗
根据电源电压和功耗要求，选择合适的运算 放大器以降低能耗。
运算放大器的使用注意事项
电源电压的稳定性
确保电源电压的稳定，避免因电源波 动引起的电路性能不稳定。
闭环增益
总结词
闭环增益是指运算放大器在有反馈回路的情况下对输入信号的放大倍数。
详细描述
闭环增益是运算放大器实际应用中最重要的性能指标之一，它决定了放大器的 输出信号与输入信号之间的关系。通过调整反馈回路，可以改变闭环增益，从 而实现特定的输出信号。
带宽增益乘积
总结词
带宽增益乘积是衡量运算放大器频率响应的一个重要参数，它表示增益和带宽之间的乘积关系。
《运算放大器》PPT 课件
目录
CONTENTS
• 运算放大器概述 • 运算放大器的工作原理 • 运算放大器的应用 • 运算放大器的选择与使用 • 运算放大器的性能指标 • 运算放大器的设计实例
01 运算放大器概述
运算放大器的定义
01
运算放大器（简称运放）是一种 具有高放大倍数的电路单元，其 输出信号与输入信号之间存在一 定的数学关系。
根据需求选择合适的放大倍数，调整输入和输出电阻的大小，以确 保放大器的性能。
电路图
提供基于运算放大器的放大器电路图，包括输入、输出和反馈电阻 等元件。
基于运算放大器的滤波器设计
滤波器
利用运算放大器和适当的反馈网络可以设计出各种类型的滤波器， 如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
设计要点
根据滤波器的类型和性能要求，选择合适的反馈网络元件和运算放 大器型号。
集成运算放大器教案
集成运算放大器教案第一章：集成运算放大器概述1.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的定义、特点和应用领域。
2. 掌握集成运算放大器的基本符号和参数。
3. 理解集成运算放大器的工作原理。
1.2 教学内容1. 集成运算放大器的定义和特点2. 集成运算放大器的基本符号和参数3. 集成运算放大器的工作原理1.3 教学方法1. 讲解：讲解集成运算放大器的定义、特点和应用领域。
2. 互动：提问学生关于集成运算放大器的基本符号和参数。
3. 演示：通过示例电路演示集成运算放大器的工作原理。
1.4 教学评估1. 提问：检查学生对集成运算放大器的定义、特点和应用领域的理解。
2. 练习：让学生绘制集成运算放大器的基本符号和参数。
第二章：放大器的基本电路2.1 教学目标1. 了解放大器的基本电路类型。
2. 掌握放大器的基本电路原理。
3. 学会分析放大器的输入输出特性。
2.2 教学内容1. 放大器的基本电路类型：放大器的分类和特点。
2. 放大器的基本电路原理：电压放大器、功率放大器等。
3. 放大器的输入输出特性：输入阻抗、输出阻抗、增益等。
2.3 教学方法1. 讲解：讲解放大器的基本电路类型和特点。
2. 互动：提问学生关于放大器的基本电路原理。
3. 演示：通过示例电路演示放大器的输入输出特性。
2.4 教学评估1. 提问：检查学生对放大器的基本电路类型和特点的理解。
2. 练习：让学生分析放大器的输入输出特性。
第三章：集成运算放大器的应用3.1 教学目标1. 了解集成运算放大器的应用领域。
2. 掌握集成运算放大器的基本应用电路。
3. 学会分析集成运算放大器的应用电路性能。
3.2 教学内容1. 集成运算放大器的应用领域：模拟计算、信号处理等。
2. 集成运算放大器的基本应用电路：放大器、滤波器、积分器、微分器等。
3. 集成运算放大器的应用电路性能：增益、带宽、线性范围等。
3.3 教学方法1. 讲解：讲解集成运算放大器的应用领域和基本应用电路。
运算放大器的工作原理及选择方法
运算放大器的工作原理及选择方法(入门级) cjy1．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（后面称为标准硅工艺）。
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。
这使得初学者选用时不知如何是好。
为了便于初学者选用，本文对集成模拟运算放大器采用工艺分类法和功能/性能分类分类法等两种分类方法，便于读者理解，可能与通常的分类方法有所不同。
1．1．根据制造工艺分类根据制造工艺，目前在使用中的集成模拟运算放大器可以分为标准硅工艺运算放大器、在标准硅工艺中加入了结型场效应管工艺的运算放大器、在标准硅工艺中加入了MOS工艺的运算放大器。
按照工艺分类，是为了便于初学者了解加工工艺对集成模拟运算放大器性能的影响，快速掌握运放的特点。
标准硅工艺的集成模拟运算放大器的特点是开环输入阻抗低，输入噪声低、增益稍低、成本低，精度不太高，功耗较高。
这是由于标准硅工艺的集成模拟运算放大器内部全部采用NPN-PNP管，它们是电流型器件，输入阻抗低，输入噪声低、增益低、功耗高的特点，即使输入级采用多种技术改进，在兼顾起啊挺能的前提下仍然无法摆脱输入阻抗低的问题，典型开环输入阻抗在1M欧姆数量级。
为了顾及频率特性，中间增益级不能过多，使得总增益偏小，一般在80~110dB之间。
标准硅工艺可以结合激光修正技术，使集成模拟运算放大器的精度大大提高，温度漂移指标目前可以达到0.15ppm。
通过变更标准硅工艺，可以设计出通用运放和高速运放。
典型代表是LM324。
在标准硅工艺中加入了结型场效应管工艺的运算放大器主要是将标准硅工艺的集成模拟运算放大器的输入级改进为结型场效应管，大大提高运放的开环输入阻抗，顺带提高通用运放的转换速度，其它与标准硅工艺的集成模拟运算放大器类似。
运算放大器1至4脚供电
运算放大器1至4脚供电一、运算放大器基本概念运算放大器，又称为运放，是一种模拟电路，具有广泛的应用。
它具有高增益、宽频带、低噪声、低失真等特点，可以实现信号的放大、滤波、模拟计算等功能。
在电路中，运算放大器通常有四个引脚，分别为输入端INA、输入端INB、输出端OUT和供电端VCC。
二、运算放大器1至4脚供电原理1至4脚供电是指运算放大器的供电方式，其中1脚和4脚分别为负电源输入端和正电源输入端。
在这种供电方式下，运算放大器可以实现正负电源之间的电压放大。
供电方式的选择对运算放大器的性能和应用有很大影响。
三、1至4脚供电在不同应用场景下的表现1.放大信号：在信号放大应用中，1至4脚供电可以使运算放大器实现正负电压信号的放大，提高信号的幅度。
2.滤波：在滤波应用中，1至4脚供电可以帮助运算放大器实现对输入信号的滤波处理，抑制噪声和干扰。
3.模拟计算：在模拟计算应用中，1至4脚供电可以使运算放大器对两个输入信号进行加减运算，实现模拟计算功能。
四、如何选择合适的运算放大器供电方式1.了解应用需求：根据实际应用场景，确定运算放大器的供电方式。
如需要正负电压信号放大，则选择1至4脚供电。
2.考虑性能指标：根据性能要求，选择合适的运算放大器。
重要性能指标包括增益、带宽、噪声、失真等。
3.参考厂家推荐：查阅运算放大器厂家提供的技术手册和应用笔记，参考推荐的供电方式。
五、实际应用中的注意事项1.确保供电稳定：在实际应用中，要保证运算放大器的供电稳定，避免电压波动对电路性能产生影响。
2.考虑散热：运算放大器在工作过程中会产生热量，要确保散热良好，以免过热影响电路性能和寿命。
3.正确接线：接线时要注意正负电源的正确连接，避免接错导致电路无法正常工作。
运算放大器常见参数解析
运放常见参数总结1.输入阻抗和输出阻抗（Input Impedance And Output Impedance）一、输入阻抗输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。
在输入端上加上一个电压源U，测量输入端的电流I，则输入阻抗Rin就是U/I。
你可以把输入端想象成一个电阻的两端，这个电阻的阻值，就是输入阻抗。
输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样，它反映了对电流阻碍作用的大小。
对于电压驱动的电路，输入阻抗越大，则对电压源的负载就越轻，因而就越容易驱动，也不会对信号源有影响；而对于电流驱动型的电路，输入阻抗越小，则对电流源的负载就越轻。
因此，我们可以这样认为：如果是用电压源来驱动的，则输入阻抗越大越好；如果是用电流源来驱动的，则阻抗越小越好（注：只适合于低频电路，在高频电路中，还要考虑阻抗匹配问题。
另外如果要获取最大输出功率时，也要考虑阻抗匹配问题二、输出阻抗无论信号源或放大器还有电源，都有输出阻抗的问题。
输出阻抗就是一个信号源的内阻。
本来，对于一个理想的电压源（包括电源），内阻应该为0，或理想电流源的阻抗应当为无穷大。
输出阻抗在电路设计最特别需要注意但现实中的电压源，则不能做到这一点。
我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。
这个跟理想电压源串联的电阻r，就是（信号源/放大器输出/电源）的内阻了。
当这个电压源给负载供电时，就会有电流I从这个负载上流过，并在这个电阻上产生I×r的电压降。
这将导致电源输出电压的下降，从而限制了最大输出功率（关于为什么会限制最大输出功率，请看后面的“阻抗匹配”一问）。
同样的，一个理想的电流源，输出阻抗应该是无穷大，但实际的电路是不可能的三、阻抗匹配阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。
阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。
我们先从直流电压源驱动一个负载入手。
由于实际的电压源，总是有内阻的（请参看输出阻抗一问），我们可以把一个实际电压源，等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。
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。
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下文将重点说明一些有用的设计技术、简短的计算和通用的评估方法，以帮助设计师更好地进行评估。
在便携电子领域，设计师基于多种因素(尺寸、成本和性能)，利用他们的专业知识和最佳判断来选择器件。
但这些因素通常需要进行权衡，设计师必须依据所需的最终产品谨慎选择元件。
几乎与其它行业一样，便携市场，特别是移动电话市场，通常会同时提供高端(多功能)和低端(廉价)产品。
移动电话主板包括不同的元件，如运算放大器、音
频放大器及前置放大器、数据转换器和ASIC 等。
选择运算放大器之前，设计师必须考虑封装选项，
以及更小的封装是否会使性能降低。
尽管在便携产
品领域小型封装很受欢迎，但小型封装可能会给设
计师带来麻烦和问题。
采用塑料封装形式的运算放
大器，譬如SC70，往往不能达到与SOIC 或MSOP
封装对应产品相同的性能。
微型芯片级封装
(CSP)(这实质上是裸片)，暴露于光线下，输入偏流可能发生数百量级的偏移。
该封装形式也容易在
组装期间发生破裂。
哪些参数最重要?
在电池供电的应用领域—特别是PDA 和移动电话，由于电池电压会随着干扰而下降，因此应选择PSRR 性能好(~80dB)的运算放大器。
此外，要注意高增益配置，这是因为耦合到运放中的噪声将导致噪声电平升高。
电阻器的选择也十分关键，更大的阻值会产生更高的噪声。
设计师可以利用4？估算约翰逊噪声(Johnson noise)或电阻噪声，这里R 的单位是K 欧姆，因此100K 欧姆电阻产生大约40nV 噪声!
如果运用多个运算放大器，减少噪声的一个方法是采用图1所示的方案。
该方法可以按因子？？减少输出噪声，这里n 是使用的放大器数量。
对于LMV651而言，输出噪声将减少到大约12nV/？？。
此外设计师必须考虑限制带宽以使噪声最小：设计师可以将一个小电容与反馈电阻并联使用，借此降低噪声。
运算放大器的选择也取决于其它的器件。
设计师面对的一个普遍挑战是为模数转换器(ADC)选择合适的运算放大器。
尽管市场上有许多类型的数据转换器，但是运算放大器和模数转换器之间的匹配规则却不一样，设计师在做出选择之前必须认真考虑某些准则。
图1：运用多个运算放大器减少输出噪音。
图2：在运算放大器输出端采用简单的低通滤波器。
大致浏览两种器件的数据手册将提供有用的信息，但这还不够。
首先，挑选供电电压相同的运算放大器和模数转换器。
然后选择THD+N小的运算放大器。
如果不能查找到失真数据，就查看输出阻抗：输出阻抗小的运算放大器通常意味着更小的THD。
速度是另外一个必须考虑的参数，尽管更快的运算放大器速度用起来很舒服，但必须考虑一些折衷因素，譬如更高的功率和偶尔的不稳定。
根据选择的ADC，设计师应选择至少为ADC取样率50倍速度的放大器。
转换速率也可能是一个限制因素，设计师可以根据2？fVp进行计算，这里f是输入信号频率，Vp是最大输出摆幅。
例如，频率为400kHz的100mV输入信号(增益为10)要求放大器的转换速率至少为2.5V/μs。
一旦确定了这些基本参数，设计师必须考虑稳定时间，该参数可能会产生误导。
大多数制造厂商规定运算放大器的稳定时间在特定输入电压的0.1%或0.01%范围内。
如果设计要求更高的精度，例如16位，那么就需要满量程0.0015%范围的参数。
解决该问题的一个方法是利用下面的公式，基于模数转换器的精度来估计运算放大器的稳定时间：
这里，N是位数，f是放大器的开环带宽。
例如增益为10的运算放大器，如LMV651，精确度为12位时，稳定时间大约为1.4μs；精度为16位时，稳定时间是1.65μs。
该公式只是一个近似算式，没有考虑到杂散电容、主板电感或模数转换器的输入电容，这些因素都将影响稳定时间。
做出最终的选择之前，最重要的的指标之一是运算放大器的噪声，噪声较高的放大器会降低模数转换器的精度，给系统带来显著误差。
开始计算电路总输出噪声之前(这可能是一项十分冗长乏味的工作)，最好先估计一下。
这样设计师就知道是否应继续使用所选的放大器。
该估计涉及到运算放大器在相关带宽上的综合电压噪声和运放配置的增益。
我们可以将该公式表述为：
这里，NG是噪声增益，en是运算放大器的电压噪声，BW是闭环带宽。
在图2的电路中，在输出端采用简单的低通滤波器。
在该例中，输出噪声是在该滤波器带宽(按1/2πRC计算)下的综合噪声。
如果采用二阶滤波器，带宽要乘以系数1.05。
利用上述公式和LMV651电压噪声密度(17nV/？？)，图2电路在100kHz带宽(滤波器带宽)下的总输出RMS噪声是53.7V。
一旦估算出总输出噪声，设计师可以利用下面的公式计算运算放大器的信噪比(SNR)：
这里，VFS是满量程电压范围，Eout是上文计算的运算放大器噪声。
例如，2.5V信号产生的信噪比是86.4dB。
然后，设计师应根据下面的公式计算放大器和模数转换器的总SNR：
ADC121S021的SNR是72.3dB，当ADC121S021与LMV651搭配时，总SNR是72.1dB。
忽略谐波，设计师可以将该SNR转换为等效的比特数：ENOB=(SNR-1.76)/6.02，然后根据等价比特数确定只损失了大约0.3dB，这相当于0.03%总精度误差。
由于噪声是特定带宽下的综合噪声，显然噪声也与带宽成比例。
换言之，缩减带宽将减少噪声；扩展带宽将增加噪声。
如果决定选择更高带宽的滤波器，设计师应考虑选择更低噪声的放大器。
例如，图2电路中的10MHz滤波器产生不足71dB的总SNR，导致0.5比特损失。
但将LMV791(5.8nV/)与相同的滤波器搭配使用时，SNR提高到72dB以上。
设计师只要简单的选择更低噪声的运算放大器就可以提高系统的精度。
但必须考虑与此相关的各种折衷因素，例如功耗和封装尺寸。
待考虑的其它规格指标
至此，我们讨论了为设计选择器件的基本原则和规则，但还有其它的一些因素有待考虑。
例如，对于要求更高精度的应用，DC指标(譬如输入偏移电压和漂移)可能非常重要。
作者：Soufiane Bendaoud
产品营销工程师
放大器产品部
美国国家半导体公司。