运放选型 amplifier
运算放大器参数详解(二)

运算放大器参数详解(二)运算放大器参数详解1. 引言运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是电子电路中最常用的集成电路之一,具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
本文将详细解释运算放大器的几个重要参数。
2. 增益增益是运算放大器最重要的性能指标之一,通常用电压增益表示。
它可以分为三个级别:•开环增益:即放大器内部的增益,通常非常大,可以达到几十万或更高。
•差模输入电压增益:当放大器的两个输入端有差异时,输出的增益。
•单端输入电压增益:当放大器的一个输入端和参考电位有差异时,输出的增益。
3. 带宽带宽是指运算放大器能正常工作的频率范围。
一般来说,带宽越大越好。
带宽的计算公式为:[ = ]4. 输入电阻和输出阻抗输入电阻是指放大器的输入端对电压信号的阻抗,输出阻抗是指输出端对负载的阻抗。
一般来说,输入电阻越大越好,输出阻抗越小越好。
它们可以影响放大器的稳定性和性能。
5. 器件参数器件参数是指运算放大器本身的特性参数,如偏置电流、输入偏置电流和漂移、噪声等。
这些参数对放大器的性能和稳定性有重要影响,需要根据具体应用进行选择。
•偏置电流:放大器输入端的直流电流。
•输入偏置电流和漂移:输入端电流和漂移对放大器的性能和稳定性有影响。
•噪声:放大器的噪声对信号的清晰度和精度有直接影响。
6. 综合性能指标基于以上参数和特点,可以综合评估运算放大器的性能,如稳定性、线性度、精度和动态性能等。
这些指标可以帮助选择合适的运放器件,以满足具体应用的需求。
结论运算放大器是电子电路中不可或缺的重要元件,准确了解和理解运算放大器的参数对于正确设计和选择放大器至关重要。
只有综合考虑各项参数,才能选择适合自己应用的运放器件,并获得理想的性能。
运放 参数
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运放参数运放(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种有着特殊符号的集成电路元件,其具有高放大增益、宽带、高输入阻抗、低输出阻抗等特点,被广泛应用于模拟电路和数字电路中。
以下是一些常用的运放参数:1. 常模增益:表示运放输出信号与输入信号共同变化的增益,常用符号为Acm。
2. 差模增益:表示运放输出信号与两输入信号差值之间的关系,常用符号为Adm。
3. 常模输入阻抗:表示运放两输入端之间对于共模信号的阻抗,常用符号为Ricm。
4. 差模输入阻抗:表示运放两输入端之间对于差模信号的阻抗,常用符号为Ridm。
5. 输出阻抗:表示运放输出端的阻抗,常用符号为Rout。
6. 带宽:表示运放能够放大信号的最高频率,常用符号为Bw(Bandwidth)。
7. 偏置电压:表示运放两输入端之间的电压差,常用符号为Vos(Offset Voltage)。
8. 共模抑制比:表示运放输出信号与共模信号的比值,常用符号为CMRR (Common Mode Rejection Ratio)。
9. 输入偏置电流:表示运放两输入端的电流偏置,常用符号为Ib(Input Bias Current)。
10. 输入偏置电流温度漂移:表示运放输入偏置电流随温度变化的比值,常用符号为Ib/T。
(其中’T’为温度变化量)。
11. 噪声:表示运放输入信号中的噪声电压,常用符号为En。
12. 失调电流:表示运放输出信号与输入信号之间的失调电流,常用符号为Ioff。
13. 失调电压:与失调电流类似,表示运放输出信号与输入信号之间的失调电压,常用符号为Voff。
以上几个参数是运放设计与选择时需要考虑的重要因素,通常应根据实际需要进行综合考虑。
运放芯片选型

运放芯片选型运放芯片(Operational Amplifier,简称OP-AMP)作为一种重要的模拟电路元件,在电子设备中有着广泛的应用。
因为其输入输出信号放大倍数大、频响宽,输入阻抗高,输出阻抗低,能够提供良好的放大和滤波特性,因而成为许多电子设备和系统中的关键器件。
运放芯片的选型对电路设计和性能有着重要影响,以下将介绍运放芯片选型的一些关键因素。
首先,需要考虑的是运放芯片的工作电压范围。
根据具体应用场景和电路要求,选择适合的工作电压范围的运放芯片。
通常,运放芯片的工作电压范围可分为单电源和双电源两种。
单电源工作的运放芯片适合于只有正电压供应的场合,而双电源工作的运放芯片既适用于正负电压供应的场合,也适合于只有正电压供应的场合。
其次,需要考虑的是运放芯片的增益带宽积。
增益带宽积是一种关键的性能指标,它是指运放芯片在单位频率范围内的放大倍数乘以频率的积。
增益带宽积越大,运放芯片的高频响应能力越强。
对于高频信号处理和放大的应用,需要选择增益带宽积较大的运放芯片。
同时,还需要考虑运放芯片的输入偏置电流和输入偏置电压。
输入偏置电流是指运放芯片输入端的电流偏离零电流的程度,而输入偏置电压是指电压应用于运放芯片输入端时输出端的电压偏离零电压的程度。
这两个参数越小,表示运放芯片的输入电流和电压偏置能力越好,对精确放大和信号处理的应用更加适合。
另外,还需要关注的是运放芯片的电源电流和静态功耗。
电源电流是指运放芯片从电源中获取的电流,静态功耗是指在没有输入信号时运放芯片本身消耗的功率。
选择低电源电流和低静态功耗的运放芯片,可以减少电路系统的功耗,延长电池使用寿命。
此外,还需考虑运放芯片的温度特性和稳定性。
温度特性是指运放芯片在不同温度下的性能表现,稳定性是指运放芯片的工作在不同温度和电源波动下的性能表现。
应选择具有良好温度特性和稳定性的运放芯片,以确保电路设计的可靠性和稳定性。
最后,还需要考虑运放芯片的价格和供应情况。
差动放大器DifferenceAmplifier
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運算放大器是一種很有用的IC,實驗室所需要的電路大多可以用運算放 大器做出來。
1.1 差動放大器 Difference Amplifier 1.2 理想的運算放大器 Ideal Operational Amplifiers 1.3 簡易運算放大器電路 1.4 主動式積分器、微分器與濾波器 1.5 運算放大器的頻率響應 1.6 實密特觸發---正回授的例子
不含輸入阻抗的difference amplifier模型
+
-
Add out
Acc
d --
c
-
2
out Acc Add
如何求Ac與Ad? 用線性疊加的概念。
求Ac時,令 d 0 ,即 c - out Acc 求Ad時,令 c 0 ,即 - - d out Add
c
1 2
d
-
c
-
1 2
d
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A
A- -
A (c
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A- (c
-
1 2
d
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( A
A-
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( A
2
A-
)
d
out Acc Add oc od
共模增益 common-mode gain
差模增益 difference-mode gain
例題 a (t) 0.010cos(2 400t) 0.20cos(2 60t)
b (t) -0.010cos(2 400t) 0.20cos(2 60t)
运放芯片yd2200参数

运放芯片 YD2200 参数介绍一、概述运放芯片(Operational Amplifier,简称 OPAMP)是一种重要的电子元器件,用于信号放大、滤波、比较和信号调理等应用。
YD2200 是一款常见的运放芯片,具有多种特性和功能,适用于广泛的电路设计和应用场景。
二、基本参数1. 供电电压(VCC): YD2200 芯片的供电电压范围为正负 5V 到正负18V,这使得它能够适应不同电源需求,并提供稳定的工作环境。
2. 输入偏置电流(IB): YD2200 的输入偏置电流非常小,通常在几十纳安到几百纳安之间。
这意味着在使用该芯片时,输入端所需的驱动电流非常低,有助于降低功耗和提高电路的性能。
3. 开环增益(Aol):YD2200 的开环增益通常在100dB 到120dB 之间。
这意味着它能够提供很高的信号放大能力,适用于需要精确放大小信号的应用。
4. 带宽(BW): YD2200 的带宽通常在几十千赫兹到几百千赫兹之间。
这意味着它能够处理较高频率的信号,使其适用于音频放大、通信和控制系统等领域。
5. 输出电流(IO): YD2200 的输出电流通常在几十毫安到几百毫安之间,具有较高的输出能力,可以驱动负载电阻,满足不同应用对输出功率的需求。
三、特色功能1. 低噪声: YD2200 在设计中采用了低噪声技术,能够提供清晰、稳定的信号放大,适用于对信号质量要求较高的应用,如音频放大器和测量仪器。
2. 温度稳定性: YD2200 具有良好的温度稳定性,能够在广泛的工作温度范围内提供可靠的性能。
这使得它适用于各种环境下的应用,如汽车电子、工业控制等领域。
3. 低功耗: YD2200 的设计优化了功耗,能够在保证性能的同时降低功耗,延长电池寿命,减少能源消耗。
4. 过载保护: YD2200 内置过载保护电路,能够在输出过载时自动切断输出,保护芯片和外部电路的安全。
5. 外部补偿: YD2200 支持外部补偿电路的连接,可以通过调整外部元件来优化芯片的频率响应和稳定性。
amplifier 英语 词

一、引言在英语中,amplifier是一个常见的词汇,它具有多重意义,包括电子设备中的放大器、语言中的强调手段等。
本文将从多个角度解释amplifier在英语中的含义和用法。
二、amplifier的电子设备含义在电子领域中,amplifier指的是一种用来增大信号电压、电流或功率的设备。
它常用于各类音响设备、通信设备和传感器中,起到放大信号的作用。
1. 放大器的原理放大器会通过内部的电子元件(如晶体管、真空管等)对输入信号进行放大,增加其幅度,使其能够驱动输出负载。
2. 放大器的种类放大器根据其工作方式和应用领域可以分为多种类型,包括功率放大器、运放放大器、音频放大器、射频放大器等。
3. 放大器的应用放大器经常被用于音响系统、电视机、无线电、手机和各种传感器中,提供信号的放大和处理功能。
三、amplifier的语言含义在英语中,amplifier还可以指代语言中的强调手段。
当人们想要强调某个观点或信息时,常会使用一些特定的语言手法,来增强言辞的效果。
1. 强调句型在英语中,可以通过调整语气和句型结构来强调某个词或短语,如将句子中的关键词使用强读或倒装结构等。
2. 修辞手法修辞手法也是一种语言中的amplifier,如排比、夸张、反问等手法都可以用来增强表达的效果。
3. 语气词一些语气词如very、extremely、absolutely等也可以在日常交流中起到放大语气的作用。
四、amplifier的其他含义除了在电子设备和语言中的含义外,amplifier在其他领域中也有一些特殊的含义。
1. 媒体与宣传在媒体和宣传领域,amplifier指的是一个可以放大声音、图像或信息的设备或手段,如扩音器、广播设备等。
2. 社会学与心理学在社会学和心理学中,amplifier也被用来指代能够放大影响力或情绪的因素,如领导者的示范作用、群体心理的放大效应等。
3. 艺术与文化在艺术和文化领域,amplifier可以指代一种表现手法或装置,能够加强作品的表现力和冲击力。
如何选择适合的运放
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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。
理想运放的技术指标
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理想运放的技术指标理想运放技术指标运放(Operational Amplifier,简写为Op-Amp)是一种模拟集成电路,在各种应用中,它被广泛用于放大、比较、运算、滤波、调节等电路功能,使用广泛,影响重大。
运放的技术指标是衡量运放性能的重要指标之一,控制着运放的高低品质和容易使用的能力。
针对运放现阶段的发展形势,推行了运放的理想技术指标。
一、稳定性:1. 空载输出漂移:是指在无外部作用力的条件下,输出电压的变化率。
在机械加工和组装过程中,如果没有稳定高度的质量控制,电容容易对该指标产生影响,影响元件稳定。
2. 引脚原理:是指输入及输出引脚的变位,也是决定运放性能的核心因素。
引脚中间应尽量控制有平衡的极化幅度,以期取得精度高的性能和小的漂移量的输出偏移。
3. 电压增益和频带:是指放大电路的增益指标,表量放大器对频率调制输入信号的放大级。
电压增益低,频带窄,意味着放大器输出信号和输入信号的频率调制差距较大,跟踪性能较差。
二、精度指标:1. 共模抑制率:是指运放输出流过共模滤波电路的输出与参考电平的比值,反映共模输出幅度的变化程度,其准确性会直接影响元件的精度指标和电路的稳定性。
2. 输入噪声电压:是指运放输出脉冲焦耳噪声功率和总功率的比值,决定运放的静态精度指标。
最好的情况是,噪声电压被屏蔽在一定电压范围以内,不影响输出精度。
3. input Offset Voltage:是指多端接地共模输入情况下所得到的输出伏安数,表征运放元件内抗偏置电路在反馈回路以及其它回路状态下,所产生的电压尺度和精度性能;该指标越小,表明失调电压越低,就表示性能越好。
三、热行为:1. 失配电阻:是指放大阻抗不同的失配,也就是输入阻抗和输出阻抗不同的比值,该指标越高,表明电路的压摆率越低,精度表现越好。
2. 热时稳定性:是指运放元件在温度变化时所产生的性能漂移程度。
该参数值越小,表明运放芯片抗温度变化越好;若输入端与输出端幅度变化剧烈,一定要求考虑到运放抗温度变化的能力。
Operational Amplifier

Operational Amplifier(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in,single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。
一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。
最基本的运算放大器如图1-1。
一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。
通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。
原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。
但是这并不代表运算放大器不能连接成正回馈(positive feedback),相反地,在很多需要产生震荡讯号的系统中,正回馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。
开环回路运算放大器如图1-2。
当一个理想运算放大器采用开回路的方式工作时,其输出与输入电压的关系式如下:Vout=(V+-V-)*Aog其中Aog代表运算放大器的开环回路差动增益(open-loop differential gai 由于运算放大器的开环回路增益非常高,因此就算输入端的差动讯号很小,仍然会让输出讯号「饱和」(saturation),导致非线性的失真出现。
因此运算放大器很少以开环回路出现在电路系统中,少数的例外是用运算放大器做比较器(comparator),比较器的输出通常为逻辑准位元的「0」与「1」。
闭环负反馈将运算放大器的反向输入端与输出端连接起来,放大器电路就处在负反馈组态的状况,此时通常可以将电路简单地称为闭环放大器。
运算放大器和专用放大器的应用和常识(Amplifier Fundamentals)
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ZIN = ∞
AVIN + -
ZOUT = 0 +
VIN
VOUT
AOL
-
=
9
Sources of Error in Op Amps
DC
or Low Frequency Performance affected by:
Offset Voltage Input Bias Current Thermal Drift 1/f noise
IB
is usually > 10 x IOS
Low IB op amps can use large resistors without causing dramatic errors
13
The Effects of Input Bias Current
RF RI
VIN
IB+
VOUT = - (VIN/RI + IB-) x RF
Vo = Z(s)*(Ii) Z(s) = Zo*௰p/(s + ௰p) Large DC Transimpedance, Zo Negative feedback drives input current Ii to nearly zero
6
Voltage Feedback and Current Feedback Open-Loop Characteristics
10
Op Amp Specifications Offset Voltage
Adds
a small voltage to the input VOUT = Gain(VIN + EOS)
High
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。
16脚运放芯片资料大全

16脚运放芯片资料大全运放芯片(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种常见的集成电路,广泛应用于电子设备中。
它的主要功能是将输入信号放大到可控制的水平,同时在输出端提供高增益和稳定的信号。
在现代电子技术中,运放芯片已经成为不可或缺的重要元件。
运放芯片的特点是输入电阻高、输出电阻低,具有极低的失调电流和失调电压。
同时,运放芯片还具有高开环增益,宽带宽和优秀的共模抑制比。
这些特性使得它在电路设计中具有非常重要的作用。
在实际应用中,不同类型的运放芯片有着不同的特点和应用场景。
下面是一些常见的运放芯片及其特点的介绍。
1. LM741:LM741是一种经典的通用运放芯片。
它具有输入电阻高、增益稳定的特点,适用于大多数基本放大电路的设计。
2. TL081:TL081是一种高速运放芯片,具有较宽的带宽和快速的响应速度。
它适用于需要高速运算的电路,如滤波器和信号调理电路等。
3. AD827:AD827是一种差分运放芯片,具有极低的失调电流和失调电压。
它广泛应用于测量和仪器放大电路,并提供高精度的差分信号放大功能。
4. OP275:OP275是一种低噪声运放芯片,适用于音频放大和音频处理电路。
它具有低噪声、低失真和高信噪比的特点,保证了音频信号的高保真度。
5. LM358:LM358是一种双运放芯片,具有低功耗和广泛的电压供应范围。
它广泛应用于低功耗和便携式电子设备中。
通过了解这些运放芯片的特点和应用场景,我们可以根据具体的需求选择合适的芯片进行电路设计。
同时,在使用运放芯片时需要注意以下几点:首先,保持良好的供电和接地。
良好的供电和接地可以减少噪音干扰,提高运放芯片的性能。
其次,合理选择外部元件。
外部元件的选择直接影响到运放芯片的放大和频率特性,因此需要根据具体的应用要求进行合理的设计。
另外,运放芯片的工作温度和工作电压也是需要考虑的因素。
要确保运放芯片在规定的工作温度和电压范围内工作,以免影响其性能和寿命。
运放跟随器应用及原理

运放跟随器应用及原理运放跟随器(Operational Amplifier Follower)是一种放大器电路,其原理基于运放的高输入阻抗、低输出阻抗和放大倍数为1,用于实现输入信号的隔离和驱动输出负载。
运放跟随器的应用十分广泛,下面将从信号隔离、输入阻抗、输出阻抗和传输速度等方面介绍其应用及原理。
一、信号隔离:运放跟随器的一个主要应用是实现输入信号的隔离。
当我们需要将一个电路的输入信号与其他电路隔离开来时,可以将输入信号通过一个运放跟随器进行缓冲放大,然后再输入到其他电路中。
这样可以避免输入信号对其他电路产生影响,同时还可以降低对输入信号源的负载。
二、输入阻抗:运放跟随器的输入阻抗非常高,通常可达到几百兆欧姆以上,因此它可以作为信号源与输入电路之间的隔离缓冲。
当输入信号源的阻抗较高时,可以通过运放跟随器将信号缓冲后再输入到其他电路中,以保持输入电路的高输入阻抗,减小对信号源的负载影响。
三、输出阻抗:运放跟随器的输出阻抗非常低,通常可达到几个欧姆以下,因此它可以提供较大的输出电流能力。
当输出负载电阻较小或电流较大时,可以使用运放跟随器将信号源的输出信号进行缓冲放大,以驱动负载,避免负载对信号源的影响,提高系统的稳定性和性能。
四、传输速度:运放跟随器由于放大倍数为1,输入和输出信号基本上保持一致,所以其传输速度较快。
当需要在不改变信号波形的情况下,进行信号的放大、隔离和驱动时,可以使用运放跟随器来提高系统的传输速度。
运放跟随器的原理如下:运放跟随器由一个运放和负反馈电路组成,其输入信号通过负反馈电路给予运放,经过放大后的信号再经过负反馈回到运放的输入端。
运放的输出端与输入端之间通常会加一个电阻。
运放的输入端之间具有非常高的输入阻抗,可以视为无穷大,而输出端之间具有非常低的输出阻抗,可以视为零欧姆。
负反馈的作用是使运放的输入和输出之间维持一个稳定的比例关系,使运放的放大倍数约等于1。
当输入信号加到运放的输入端时,由于输入阻抗非常高,输入电流非常小,可以忽略不计。
理想运放的五个特征

理想运放(Operational Amplifier,简称运放)是一种高度放大直流和交流信号的集成电路,广泛应用于电子电路中。
理想运放是一种理论上的概念,具有一些理想的特征,这些特征使得运放在电路设计中更加方便和灵活。
以下是理想运放的五个主要特征:### 1. **无限增益(Infinite Gain):**理想运放的主要特征之一是具有无限的电压增益。
这意味着无论输入信号有多小,理想运放都能将其放大到无穷大的水平。
在实际应用中,我们通常使用运放的极大增益来实现精确的放大和信号处理。
这个特性使得理想运放非常适合作为放大器的核心,因为它可以在不引入失真的情况下将输入信号放大到所需的水平。
### 2. **无输入电流(Zero Input Current):**理想运放的第二个特征是没有输入电流流入运放的输入端。
这意味着理想运放的输入电阻是无穷大的,没有电流流入运放的两个输入端。
在实际应用中,这使得运放不会对被连接的电路产生额外的负载,从而避免了对信号源的影响。
无输入电流的特性使得理想运放在需要高输入阻抗的电路中非常有用,如传感器接口和测量应用。
### 3. **零输入电压(Zero Input Voltage):**理想运放的第三个特征是在两个输入端之间没有电压差,即零输入电压。
在理想情况下,运放的两个输入端始终保持相同的电压。
这使得运放可以用于许多差分和放大电路,因为它提供了一个参考点,简化了电路设计。
零输入电压的特性还有助于减小运放的偏移和漂移,提高电路的性能和稳定性。
### 4. **无输出阻抗(Zero Output Impedance):**理想运放的第四个特征是具有零输出阻抗。
这意味着理想运放的输出端可以提供任意大的电流,而不会引起输出电压的下降。
在实际应用中,这使得运放能够轻松驱动各种负载,而不会受到输出阻抗的限制。
零输出阻抗的特性使得理想运放在需要输出电压稳定的电路中非常有用,如激光二极管(LED)驱动和电源电压调节器。
二级运放的米勒补偿

二级运放的米勒补偿1. 什么是二级运放?二级运放(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是一种高增益、差分放大器。
它具有两个输入端(非反相和反相输入端)和一个输出端。
通过调节反馈电阻和输入电压,我们可以利用二级运放实现各种电路功能,如放大、滤波、比较等。
2. 米勒补偿的概念米勒补偿是一种用来提高二级运放频率响应的技术。
在某些情况下,二级运放的频率响应可能会受到内部电容的影响而产生不稳定性和失真。
为了解决这个问题,我们可以采取米勒补偿方法。
3. 米勒补偿原理米勒补偿通过引入额外的电容来抵消内部电容对频率响应的影响。
具体而言,当输入信号经过非反相输入端时,它会受到内部电容Cm1的影响。
这个内部电容会与反馈电阻Rf1形成一个低通滤波器。
为了抵消这个低通滤波器的影响,我们可以在反馈路径上引入一个额外的电容Cm2,使得它与Cm1形成一个高通滤波器。
这样,两个滤波器的效果可以相互抵消,从而提高二级运放的频率响应。
4. 米勒补偿电路示意图下面是一个典型的使用米勒补偿的二级运放电路示意图:+--------------+| || |R1 | Op-Amp |------|---■■■■■■------ RL| |Rf | |------|---+ || | Cm1 |+---┼──Rf1 || |┼ Cm2 |┼ |GND GND在这个电路中,R1和Rf分别为输入端和反馈路径上的电阻,RL为负载电阻。
Cm1和Cm2分别为内部电容和米勒补偿引入的电容。
5. 米勒补偿参数设计为了正确设计米勒补偿参数,我们需要考虑以下几个因素:•内部电容Cm1的大小:根据二级运放的规格书或数据手册可以获得该值。
•频率响应要求:根据具体应用需求确定所需频率范围。
•反馈电阻Rf1的大小:根据放大倍数和输入电阻来确定。
•补偿电容Cm2的大小:根据Cm1和Rf1来计算。
具体设计步骤如下:1.确定频率响应要求,例如希望在10Hz至100kHz范围内保持平坦响应;2.根据规格书或数据手册获得Cm1的值;3.根据放大倍数和输入电阻计算出Rf1的值;4.根据公式计算出补偿电容Cm2的值:Cm2 = Cm1 * (Rf1 / R1)。
opa445运放参数
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opa445运放参数运放(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种电子放大器,广泛应用于各种电子设备中。
opa445是一款高精度、高速度、高稳定性的运放,具有多种参数可以调整和配置,以满足不同的应用需求。
本文将介绍opa445运放的几个重要参数及其作用。
1. 增益(Gain)opa445的增益是指输入信号与输出信号之间的比例关系。
它可以通过调整反馈电阻和输入电阻来设置。
增益越大,输出信号的幅度变化越大。
增益的选择需要根据具体应用需求来确定,过大的增益可能导致信号失真,而过小的增益则可能导致信号无法放大到足够的幅度。
2. 带宽(Bandwidth)带宽是指opa445能够放大的信号频率范围。
opa445具有较宽的带宽,可以处理高频信号。
带宽的选择需要根据应用中信号的频率范围来确定,如果信号频率超过opa445的带宽,输出信号可能会出现失真。
3. 输入偏置电压(Input Offset Voltage)输入偏置电压是指opa445在两个输入端之间存在的微小电压差。
这个参数可能会导致输出信号在输入信号为零时出现偏移。
输入偏置电压越小,opa445的性能越好。
为了减小输入偏置电压,可以通过调整输入电阻来进行校准。
4. 输入偏置电流(Input Bias Current)输入偏置电流是指opa445两个输入端之间的电流差。
输入偏置电流越小,opa445的性能越好。
过大的输入偏置电流可能会导致信号失真。
5. 输入噪声(Input Noise)输入噪声是指opa445在输入端产生的噪声。
噪声会影响到输出信号的质量。
输入噪声越小,opa445的性能越好。
为了降低输入噪声,可以采用滤波电路或者降低运放的增益。
6. 输出电流(Output Current)输出电流是指opa445可以提供的最大输出电流。
输出电流越大,opa445可以驱动的负载越重。
需要根据具体应用来选择合适的输出电流。
7. 耗电量(Power Consumption)耗电量是指opa445在工作过程中消耗的电能。
运放的主要参数及选型
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运放的主要参数及选型运放(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种非线性电路元件,它可以将输入信号放大到更大的幅度。
运放广泛应用于各种音频和视频放大器、信号处理和控制系统等领域。
在选型运放时,主要需要考虑以下参数:1. 增益(Gain):增益是运放将输入信号放大的幅度。
常见的运放有固定增益和可调增益两种。
2. 带宽(Bandwidth):带宽是指运放能够放大的频率范围。
通常使用单位增益带宽乘以增益来计算实际带宽。
3. 输入阻抗(Input Impedance):输入阻抗是指运放输入端对信号源的负载能力。
较高的输入阻抗可以减小信号源电流的损失。
4. 输出阻抗(Output Impedance):输出阻抗是指运放输出端对负载的影响。
较低的输出阻抗可以提供更大的输出电流。
5. 噪声(Noise):噪声是指运放输出中与输入信号无关的杂散信号。
在选择运放时需要考虑噪声对于应用的影响。
6. 温漂(Temperature Drift):温漂是指运放参数随温度变化的程度。
温度漂移对精密应用的性能有很大的影响。
7. 电源电压(Supply Voltage):电源电压是指供电给运放的电压范围。
电源电压需要满足运放的工作要求。
8.共模抑制比(CMRR):共模抑制比是指运放对共模信号的抵抗能力。
较高的CMRR可以减小共模干扰的影响。
在选型运放时,需要根据具体应用需求综合考虑以上参数。
可以通过查阅厂商提供的参数手册或者进行实际测试来评估运放的性能。
此外,还需要考虑运放的价格、可靠性和供应等因素。
Operational_Amplifiers(运放电路的生动介绍)

ME 6405 Introduction to Mechatronics
Basic Circuits Review
• Capacitance (Farad – F)
– Series
– Parallel
• Inductance (Henry – H)
– Series
– Parallel
ME 6405 Introduction to Mechatronics
ME 6405 Introduction to Mechatronics
High pass filter (active)
Band-pass filter cascades both high-pass and low-pass!
ME 6405 Introduction to Mechatronics
ME 6405 Introduction to Mechatronics
Filters
• Decouple the low-pass RC filter from the load.
Uses: Simple audio. Remove frequencies over 20kHz (audible)
Difference
Vout
V 2 R3 R1 R4 V1R3 ( R4 R2 ) R1 R1
If all resistors are equal:
Vout V2 V1
ME 6405 Introduction to Mechatronics
Integrating Op-Amp
ME 6405 Introduction to Mechatronics
Low-pass Filter (active)
OPAx350 MicroAmplifier 系列说明书
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1(−40dBc)0.1(−60dBc)0.01(−80dBc)0.001(−100dBc)0.0001(−120dBc)H a r m o n i c D i s t o r t i o n (%)Frequency (Hz)1k10k100k1MOPA350,OPA2350,OPA4350ZHCSHC9D –SEPTEMBER 2000–REVISED DECEMBER 2015OPAx350MicroAmplifier 系列高速单电源轨至轨运算放大器1特性•轨至轨输入•轨至轨输出(10mV 范围内)•高带宽:38MHz •高转换速率:22V/μs •低噪声:5nV/√Hz•低总谐波失真(THD)+噪声:0.0006%•单位增益稳定•微型封装•单通道、双通道和四通道2应用•手机功率放大器(PA)控制环路•驱动模数(A/D)转换器•视频处理•数据采集•过程控制•音频处理•通信•有源滤波器•测试设备OPAx350谐波失真3说明OPA350系列轨至轨CMOS 运算放大器针对低电压单电源运行进行了优化。
轨至轨输入和输出、低噪声(5nV/√Hz)和高速运行(38MHz,22V/μs)使得运算放大器非常适合驱动模数(A/D)转换器。
而且也适用于手机功率放大器(PA)控制环路和视频处理(75Ω驱动能力)以及音频和通用应用。
单通道、双通道和四通道版本具有完全相同的规格,可最大程度地提高设计灵活性。
OPA350系列运行在一个低至2.5V 的单电源上,输入共模电压范围介于接地电压以下300mV 至正电源以上300mV 之间。
10k Ω负载时,输出电压可以摆动到电源轨的10mV 以内。
双通道和四通道设计具有完全独立的电路,可将串扰降到最低并彻底消除相互作用。
单通道(OPA350)和双通道(OPA2350)采用微型MSOP-8表面贴装、SO-8表面贴装和DIP-8封装。
四通道(OPA4350)封装采用节省空间的SSOP-16表面贴装和SO-14表面贴装。
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运放选型
运算放大器的结构形式主要有三种:模块、混合电路和单片集成电路。
对于设计工程师来说,不仅是要知道所用产品的型号,而且还应熟悉生产这些产品的工艺,从而能够从一类放大器中选出一种放大器做特定的应用。
表1 给出了各种运算放大器结构的性能情况。
模块
目前使用几种工艺生产运算放大器,性能最高的放大器是以模块的形式由分立元件构成的。
因为使用分立元件,所以可选用像高压输出晶体管、超低电流的FET管以及阻值很高的电阻等等这类专门制作的元件。
在模块的设计中,在电气测试时(密封之前)通过对直流参数(比如失调电压)或交流参数(比如建立时间)进行细调的方法来选择电阻和电容是可能的。
模块工艺的缺点是实际的尺寸较大和价格高。
由于每个模块都是单独构成的,大量加工制造是不现实的,并且制造成本相对地也是很高的,但是对于那些对性能有极高级别要求的特殊应用来说,由于模块运算放大器的规范由生产厂来保证,所以它们还是有吸引力的。
模块运算放大器包括斩波稳定放大器、可变电抗静电计放大器和宽带高速放大器。
斩波稳定放大器
当需要放大(或缩小)电平极低的电压信号时,要使用斩波放大器。
斩波放大器的内部是交流耦合的--有效的差动输入信号被斩波成方波,这个方波被解调和放大。
交流耦合消除了许多与运放有关的误差,因此失调和漂移极低。
斩波放大器的主要性能指标:
低失调电压 10 A
低失调漂移 0.1 V/℃
长期稳定性 1 V/年
高开环增益 107V/V
低温升漂移 3 V
静电计放大器
当需要尽可能高的输入阻抗和最低的偏置电流时,要使用静电计放大器。
静电计放大器内部也是交流耦合的,输入信号被加到包括低漏流的变容二极管(电压可变电容)的电桥上,该电桥由高频载波信号所激励。
输入电压引起电桥的不平衡,合成的交流误差信号被交流耦合到下一级,在那里被同步解调和放大。
使用低漏流可变电容产生的输入电流低至10fA(1fA=10-15A),获得这样的低电流是以较高的失调电压为代价的。
高速放大器
用模块的形式可以很容易地构成高速放大器,集成电路结构的许多限制在这里不适用。
例如,集成电路放大器由生产厂制作工艺造成的晶体管缺陷而引起的速度限制就不存在,模块的设计就可以使用具有所要求频响的经挑选的晶体管,由于许多宽带放大器被用在驱动75 负载的视频领域,所以必须提供大的输出电流。
对于这样输出特性所要求的功率,靠模快的较大热媒质来耗散要容易得多。
超高速放大器性能如下:快的建立时间 100ns(到0.01%)
转换速率 1000V/ s
全功率带宽 10MHz
输出电流 10mA
混合放大器
很多与模块结构同样的好处也适用于混合放大器,和模块的情形一样,可以把单一封装里用不同的(以及不相容的)工艺制作的元件组合起来,混合结构超过模块结构的优点是有较小的尺寸和较低的成本。
通常把混合工艺应用于运算放大器是为了改善偏置电流、输出驱动能力或有超过单片或分立设计器件的带宽。
混合FET输入运算放大器:
低偏置电流达75fA
低失调电压达0.25mV
低漂移达3 V/℃
适中的成本 5~10美元的范围内
直至最近,多数由精密匹配的FET差动放大器组成的FET输入放大器被单片运算放大器所取代,尽管现在能够用双极兼容工艺制造结型场效应管,但最高精度的JFET输入运放仍旧用混合工艺技术制成。
尽管能够购买一对分立的低漏流的FET管,并把741运放接在这一级的后面,但通常由混合单元可以获得更好的性能。
例如,混合电路的规范由生产厂来保证并测试,任何需要的调整一般也由生产厂来完成,当然,一块封装好的混合放大器不比741占据更多的空间,而性能上却呈现数量级的增长。
宽带混合放大器
●可以在较小的封装里进行成对的模块设计在芯片形式上使用分立晶体管
●适用于视频应用
混合工艺也允许放大器由一批分立的高频晶体管构成,实际上,在采用与模块一样元件的混合形式中,使模块放大器电路成对也是可能的,但要采用未封装的芯片的形式。
模拟器件公司的计算机实验室生产了各种各样的适合于视频应用的宽带混合放大器。
单片集成运算放大器
使用最广的运放是单片集成电路型,各种各样的集成电路运放是由许多不同的卖主处得到的,这些年来,设计和工艺方面的改善促使很高性能运放的形成,由于供特定应用所要求的运放规范常常支配选择最好的运放工艺,所以对于运放的用户来讲,至少要了解在集成电路运放制作中所采用的各种工艺,是很有用的。
各种工艺的比较列于表2。
一、标准的双极工艺
在大多数运放中使用的是标准结隔离的双极工艺,生产三种基本晶体管:高质量的纵向NPN晶体管、高质量的纵向PNP管和质量稍差的横向PNP晶体管。
由于纵向PNP管的集电极常常要接到负电源上,所以限制了它的实用性,这样,在放大器电路的其它地方能被采用的两种晶体管就是纵向NPN和横向PNP。
横向PNP管的性能指标较低(和fT 低),它基本上是用在偏置电路中,所以,在尽可能多的有效信号通道中使用的就是NPN管。
采用标准双极晶体管的放大器,其基流一般在100nA到1 A的范围内,有相当低的失调电压和漂移,以及低电压噪声。
这类放大器的实例有741和301等。
二、超工艺
超工艺是标准的双极性工艺的一种补充。
利用一个附加的扩散步骤,就可以生产值为几千的NPN 晶体管,输入偏置电流降低约一个数量级,达到10nA或更低。
输入级增大的增益降低了输入偏置电流,并改善了共模抑制能力,这是精密放大器的两个重要规范。
超运放的典型开环增益为几兆,共模抑制比超过100dB,输入失调电压特性类似于或超过标准的双极型运放。
超放大器的例子有308、AD510和AD517等。
三、介质隔离双极型
在常规的双极性和超集成电路中,各个晶体管是利用反相偏置的p-n结彼此隔离的,限制横向PNP 晶体管(并且归根结底限制放大器)的带宽的是这些寄生电容。
介质隔离(DI)工艺利用薄氧化层来提供晶体管之间的隔离,于是使得制造高速PNP晶体管进而生产高速放大器成为可能。
然而DI工艺不是没有其局限性的,氧化层很容易被静电放电击穿,结果导致器件的损坏。
另一个缺点是DI电路比p-n结隔离的等效电路需要更大的几何面积,结果要求稍大一点的芯片尺寸。
四、BIFET工艺
BIFET工艺使用离子注入,在同时包含标准的双极型器件的芯片上,制作高击穿电压的结型场效应晶体管(JFET),可以把这样一对JFET管用作运放的输入器件,通常是以牺牲失调电压、漂移、CMR和噪声指标来获得其它一些性能。
较新的设计为工厂修正BIFET运放的失调电压和漂移提供了可能。
一些精密的
BIFET型放大器的实例有AD542、AD544、AD547和双运放AD642、AD644、AD647。
五、BI-MOS工艺
由于JFET能被用作高阻抗的输入级,人们可能很想考虑把MOSFET管用于同一目的,某些厂商开发出能使MOSFET包含在双极型集成电路上的生产工艺。
理想状态MOSFET管仅有氧化物漏流而没有JFET中的结漏流。
这一漏流低得多,可能使输入偏置电流降低,然而,MOSFET是种ESD敏感器件,它要求在输入级上有二极管保护,常常是这些二极管呈现的漏流至少像JFET输入放大器的输入偏置电流一样大,而且在音频频谱内,MOSFET往往是比JFET更多的噪声源,而且直流失调很难控制。
当MOSFET被用于一个运放的输出级时,它能使输出摆动到接近于电源电压。
在常规的双极型输出级中,输出摆幅受饱和电压和其它影响的限制。
重要的一点是,要注意必须给MOSFET输出级加一点载荷,以减少它对RON的影响。
六、CMOS工艺
放大器全部由MOSFET管构成也是可能的,但如果按着传统的运放设计来构成,则这些放大器表现的性能很差。
较新的设计是使用CMOS开关和外部电容来提供失调电压抵消,这类似于在斩波稳定放大器中使用的方法,这种设计有噪声高、输出能力差和限制电源电压范围的缺点。
七、激光修正
激光修正技术可以适用于上述的芯片上含有薄膜电阻的任何一种形式的放大器,通过修正一对电阻中的一个电阻,可以调整差分输入级中的工作条件,以便降低失调电压。
这种技术使得常规生产的双极输入运放,可保证具有低至25 V的失调电压,而高性能的BIFET放大器可保证只有250 V的失调。
经失调调整的放大器能够制成精密的电路而不需要外部失调调节。
外部调节常常易遭受电位器不稳定、机械冲击以及意外的失调等影响。
八、“Zener-Zap”修正
修正失调电压的另一种方法是所谓的“Zener-Zap”修正。
在激光修正中,是通过修正电阻来改变双极型差分级中的射极电流。
在“Zener-Zap”中,用计数的方法(类似于DAC)调整一系列电流源以造成电流的平衡,从而形成了最低的失调电压。
当通过检测设备规定了电流源的正确组合时,把高压脉冲加到期望的电流源上,来对它们实行永久编程。
“Zener-Zap”唯一不利的方面就是可编程电流源比一对薄膜电阻要求占用更大量的芯片面积,因而它不适用于用做需线形调节的数据变换器,其优点是它不要求薄膜淀积工艺步骤。
AD OP-07是“Zener-Zap”修正运放的一个例子。