10种运算放大器
运算放大器(AD549)应用中文技术资料
极低偏置电流运算放大器AD5491 概述AD549是具有极低输入偏置电流的单片电路静电计型运算放大器。
为达到高精度的目的，输入偏置电压和输入偏置电压漂移均通过激光调节。
这种极低输入电流性能由ADI公司专有的topgate工艺技术完成。
该技术可以制造与具有极低输入电流的JFET并与双极性电路隔离的集成运放。
输入级具有1015Ω的共模阻抗，其输入电流与共模电压无关。
AD549适用于低输入电流和低输入偏置电压的场合。
它特别适合用作各种电流输出的传感器，如光电二极管、光电倍增管以及氧气传感器等的前置放大器。
该产品也可用作精密积分器或低衰减采样保持器。
AD549的封装与标准FET和静电计运算放大器兼容，因此用户花少量成本即可对系统升级，提高已有系统的性能。
AD549有TO-99密封封装。
金属外壳与8管脚相连，使得金属外壳与同样电压的输入终端独立连接，达到降低外壳泄漏的目的。
AD549具有四种性能等级。
其中J、K和L型号的温度范围是0℃到70℃。
S型号专用于军事，其温度范围：-55℃到125℃。
AD549的输入电流在整个共模输入电压范围内都得到保证，其输入失调电压和漂移由激光分别调节到0.25mV和5μV/℃(AD549K)；1mV和20μV/℃(AD549J)。
700μA的最大静态电流使输入电流和偏置电压的热效应降到最低。
模拟性能包括1MHz的均匀增益带宽和3V/μs的压摆率。
当输入为10V时，建立时间是5μs 到0.01%。
2 AD549的引脚及特性参数图一所示是AD549的引脚图，表一所示是其特性参数。
图一AD549引脚图表一AD549的主要特性nV/ nV/ nV/ nV/3 AD549的工作原理3.1 最小化输入电流AD549具有很小的输入电流和失调电压。
在实际应用中应谨慎考虑如何使用放大器可以减小输入电流。
为减小输入电流，该放大器的工作温度应尽可能低。
像其他JFET输入放大器一样，AD549的输入电流对芯片温度很敏感，上升斜率因子为每10℃的2.3。
TP5551 TP5552 TP5554 3PEAK零漂运算放大器
TP5551、TP5552、TP5554该放大器系列是单/双/四斩波稳定零漂移运算放大器，针对从1.8V至5.5V和±0.9V至±2.75V的单电源或双电源供电进行了优化。
TP555X具有极低的输入失调电压和低噪声，没有低至0.1Hz的1 / f噪声角。
TP555X设计为具有超低的失调电压和失调温度漂移，宽增益带宽和轨至轨输入/输出摆幅，同时将功耗降至最低。
该系列放大器TP555X可以提供非常低的失调电压（最大5μV）和随时间的漂移接近零具有出色的CMRR和PSRR。
TP5551（单个版本）在SOT23-5中可用，SC70-5和SO-8封装。
TP5552（双版本）以MOSP-8，SO-8封装提供。
TP5554（四重版）采用TSSOP-14，SO-14封装。
所有版本均规定可在-40°C至125°C的温度范围内工作。
特点：低失调电压：5μV（最大值）零漂移：0.05 µV /°C（最大值）无1 / f噪声角降至0.1Hz-输入噪声电压。
.. .15 nV /√Hz@ 1kHz-0.1Hz至10Hz噪声电压。
350nVP-P摆率：2.5 V /μs 带宽：3.5MHz低电源电流：每个放大器500 A低输入偏置电流：50pA（典型值）轨到轨输出电压范围高增益，CMRR，PSRR：130 dB7K HBM ESD额定值–40°C至125°C的工作范围应用：医疗仪器温度测量精密电流感应精密低漂移，低频ADC驱动器过程控制系统精密基准电压缓冲器Low Offset Voltage: 5μV(max)Zero Drift: 0.05 µV/°C(max)No 1/f Noise Corner Down to 0.1Hz- Input Noise Voltage . . . . . . . .. .15 nV/√Hz @ 1kHz -0.1Hz to 10Hz Noise Voltage . . . . . . . . . . 350nV P-P Slew Rate: 2.5 V/μs 该放大器系列是单/双/斩波稳定零漂移运算放大器，针对从1.8V至5.5V和±0.9V至±2.75V的单电源或双电源供电进行了优化。
运算放大器的元件名称
运算放大器的元件名称
运算放大器的元件名称有：
1.差分放大器：差分放大器是集成运算放大器的核心部件，由两个输入端口和一个共同的输出端口组成。
当两个输入端口之间的电压差异发生变化时，输出端口会根据放大倍数进行相应的变化。
2.输出级：输出级是集成运算放大器的另一个重要组成部分，用于将差分放大器的输出信号放大并驱动负载。
输出级通常由一个放大器和一个输出级限制器组成。
3.偏置电路：偏置电路可以提供恒定的偏置电压，以确保集成运算放大器的正常工作。
偏置电路通常由一个基准电压源和一个反馈电阻组成。
4.补偿电路：补偿电路用于补偿集成运算放大器的频率响应，以提高其稳定性和性能。
补偿电路通常由一个补偿电容和一个补偿电阻组成。
此外，运算放大器还有多个晶体管和电阻、电容等元件组成。
如需了解更多关于运算放大器的信息，建议咨询专业人士。
运算放大器参数详解
运算放⼤器参数详解运算放⼤器参数详解技术2010-12-19 22:05:36 阅读80 评论0 字号：⼤中⼩订阅运算放⼤器（常简称为“运放”）是具有很⾼放⼤倍数的电路单元。
在实际电路中，通常结合反馈⽹络共同组成某种功能模块。
由于早期应⽤于模拟计算机中，⽤以实现数学运算，故得名“运算放⼤器”，此名称⼀直延续⾄今。
运放是⼀个从功能的⾓度命名的电路单元，可以由分⽴的器件实现，也可以实现在半导体芯⽚当中。
随着半导体技术的发展，如今绝⼤部分的运放是以单⽚的形式存在。
现今运放的种类繁多，⼴泛应⽤于⼏乎所有的⾏业当中。
历史直流放⼤电路在⼯业技术领域中，特别是在⼀些测量仪器和⾃动化控制系统中应⽤⾮常⼴泛。
如在⼀些⾃动控制系统中，⾸先要把被控制的⾮电量（如温度、转速、压⼒、流量、照度等）⽤传感器转换为电信号，再与给定量⽐较，得到⼀个微弱的偏差信号。
因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不⾜以推动显⽰或者执⾏机构，所以需要把这个偏差信号放⼤到需要的程度，再去推动执⾏机构或送到仪表中去显⽰，从⽽达到⾃动控制和测量的⽬的。
因为被放⼤的信号多数变化⽐较缓慢的直流信号，分析交流信号放⼤的放⼤器由于存在电容器这样的元件，不能有效地耦合这样的信号，所以也就不能实现对这样信号的放⼤。
能够有效地放⼤缓慢变化的直流信号的最常⽤的器件是运算放⼤器。
运算放⼤器最早被发明作为模拟信号的运算（实现加减乘除⽐例微分积分等）单元，是模拟电⼦计算机的基本组成部件，由真空电⼦管组成。
⽬前所⽤的运算放⼤器，是把多个晶体管组成的直接耦合的具有⾼放⼤倍数的电路，集成在⼀块微⼩的硅⽚上。
第⼀块集成运放电路是美国仙童（fairchild）公司发明的µA741，在60年代后期⼴泛流⾏。
直到今天µA741仍然是各⼤学电⼦⼯程系中讲解运放原理的典型教材。
原理运放如上图有两个输⼊端a,b和⼀个输出端o.也称为倒向输⼊端(反相输⼊端),⾮倒向输⼊端(同相输⼊端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际⽅向从a 端指向公共端时,输出电压U实际⽅向则⾃公共端指向o端,即两者的⽅向正好相反.当输⼊电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际⽅向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别⽤"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考⽅向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或⽤箭头表⽰.反转放⼤器和⾮反转放⼤器如下图：⼀般可将运放简单地视为：具有⼀个信号输出端⼝（Out）和同相、反相两个⾼阻抗输⼊端的⾼增益直接耦合电压放⼤单元，因此可采⽤运放制作同相、反相及差分放⼤器。
10种运算放大器
各种不同类型的运算放大器介绍董婷076112班一．uA741M，uA741I，uA741C（单运放）高增益运算放大器用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
目前价格1元/个。
uA741主要参数ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性二．CA3140 高输入阻抗运算放大器CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS高电压的运算放大器在一片集成芯片上，该CA3140A和CA3140 BiMOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极（PMOS上）中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗，极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V至36V（无论单或双电源),它结合了压电PMOS晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
主要运用于单电源放大器在汽车和便携式仪表，有源滤波器，比较器，采样保持放大器，长期定时器，光电仪表，探测器，TTL接口，入侵报警系统，函数发生器，音调控制，电源，便携式仪器。
工作范围为-55 ºC —125 ºC。
目前生产厂家主要是INTERSIL公司和HARRIS公司，报价为：2.7—3元/个。
引脚图三．OP07C运算放大器OP07C是一款低失调低漂移运算放大器。
生产厂家主要有德州仪器公司和AD公司。
这款运算放大器具有非常低的输入失调电压，所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
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11种经典电路
运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。
在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。
特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛”，希望各位从事电路板维修的同行，看完后有所收获。
遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者，结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人！其它专业毕业的更是可想而知了。
今天，芯片级维修教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。
虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。
因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。
开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
10种精密整流电路的详解
1. 第一种的模拟电子书上(第三版442页)介绍的经典电路。
A1用的是半波整流并且放 大两倍，A2用的是求和电路，达到精密整流的目的。
(R1=R3=R4=R5=2R2)2. 第二种方法看起来比较简单A1是半波整流电路，是负半轴有输岀，A2的电压跟随器的 变形，正半轴有输岀，这样分别对正负半轴的交流电进行整流！ (R1=R2)3.第三种电路图3咼输入阻抗型图4等值电阻型R1U1 ZOR ^^7R2 1OKR3 20KarR1 R220K 10KUiR31 0K謝1>1图6单运放三箱形图5单运放T 型© 8壊益等于1复合放大器型R2R4■叭R101 -DH-D2Uo丄R3图9复合放大器输入不对称型 因10单电源运放元二极管型这个电路真是他妈的坑爹，经过我半天的分析才发现是这样的结论：Uo=-|Ui|,整出来的电路全是负的，真想不通为什么作者放到这里，算了先把分析整理一下：当Ui>0的时候电路等效是这样的放大器B是加减运算电路.Uo2= (1+R^Rl) Ui- (R§R3) Uol=-Ui 当Ui<0的时候电路图等效如下：以上是这个电路的全部分析，但是想达到正向整流的效果就应该把二极管全部反向过来电路和仿真效果如下图所示4. 第四种电路是要求所有电阻全部相等。
这个仿真相对简单。
电路和仿貞•效果如下计算方法如下：当Ui>0时，D1导通，D2截止（如果真是不淸楚为什么是这样分析，可以参照模拟电 子技术书上对于第一种电路的分析），这是电路图等效如下（R6是为了测试信号源用的 跟这个电路没有直接的关系，不知道为什么不加这个电阻就仿真不了）/Z—'1—厶丿r%R 8 uvD34«>Postonth10I martAu?n Oro Shot CursorsmVLM3少AC OC GNDCFF AC [FMlChannel AU2:AClkimielCZA+IH10K10KRo I0KCM ：#SOLTC© 8 C nn=DI00E•:TEXT ：〔U2:B这时在放大器B 的部分构成加减运算电路，uo2=-uol=-(-ui)注意：这里放大器B 的正相输入端是相当于接地的，我刚开始一直没有想通，后来明白 了，这一条线路上是根本就没有电流的，根本就没有办法列出方程来。
11种运放的听音主观对比
11种运放的听音主观对比测试平台：误差矫正功放软件平台：超过30张进口发烧CD。
有铝碟、金碟、HDCD金碟、JVC公司出品的XR2代的CD、KKV公司产品的FXCD，如《许茹云茹此精彩金碟》、《齐秦10年精选双CD金碟》、《悲情城市》、《迈克尔.杰克逊危险之旅》、《蓝雨衣》、《雨果发烧碟9 HDCD版》、《许美静静听精彩13首》等。
型号有: JRC4558DST LF353NNS LM833NTI/BB OPA2132PA, OPA2604AP, OPA2111KP大S NE5532NPhilips NE5532ANTI NE5532PAD AD827JN, OP285GLT LT1057ACN8经过一天的主观听音对比，终于有了结果。
结论是：任何一个牌子的5532都是值得的，尤其是尾缀带A的，for audio，其性能专为音频应用而优化。
更值得称赞的是，可以超出双22V的极限工作电压，在双28V正常工作5、6个小时，其表面温度达到五六十度。
其他型号的运放只能在其规格书上所讲的最大工作电压，一般是20V，在22V能工作的没几个。
LT1057超过20V就会立即保护，其他IC的音质就劣化，输出端出现很大直流漂移电压，甚至损坏。
JRC4558D作为最普通、最廉价的音频运放，在低成本音频产品上大量应用。
主观听音上，低音几乎没有，在中音上，可以让普通的耳朵接受，高音发飘，受转换速率的限制，细微之处是听不到了。
先天性不足，只能到这个份上了，几毛钱的东西，只能是发声级的要求。
ST LF353N曾经作为四大运放，现在已经让人淡忘了。
从参数上看，指标也不算差了。
只能在一些高速伺服电源电路上还能见到。
实际听音的结果，让人大感超值，还算对得起过去的称号。
低音量够，就是有点混，中高音都很清晰，典型的美国声。
NS LM833N在NS的宣传资料上，说跟NE5532在指标和听感上最接近的音频IC。
实际听感上，低音比NE5532的好，是这11个IC里低音量最足的，中高音稍微逊色些。
运算放大器常用电路
运算放大器常用电路
运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）常用于电子电路中的各种应用，以下是一些常见的电路：
1. 反馈放大器：最为常见的Op-Amp电路之一，包括在反馈环路中使用的非反向和反向放大器电路。
这些电路可用于放大、求和、减法等操作。
2. 比较器：将输入信号与参考电压进行比较，输出高低电平表示输入信号与参考电压的大小关系。
常用于触发器等数字电路中。
3. 仪表放大器：用于精确测量和放大微弱信号，通常包含精密的增益调节和滤波功能。
4. 信号调理电路：用于对信号进行放大、滤波、积分或微分等处理，例如用于传感器信号处理。
5. 激励电路：用于驱动电荷、电压输出等场合，如用于激励振荡器或输出给驱动器的电路。
这些是Op-Amp的一些典型应用，Op-Amp还可以在许多其他电路中发挥作用，如振荡器、滤波器、模数转换器等。
Op-Amp的灵活性使得它成为电子工程中不可或缺的组成部分。
几种常用集成运算放大器的性能参数
几种常用集成运算放大器的性能参数1．通用型运算放大器A741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。
它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
μ通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广，其性能指标能适合于一般性使用。
例2．高阻型运算放大器，IIB为几皮安到几十皮安。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET作输入级，不仅输入阻抗高，输入偏置电流低，而且具有高速、宽带和低噪声等优点，但输入失调电压较大。
常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。
Ω这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小，一般rid＞（109~1012）3．低温漂型运算放大器在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中，总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
低温漂型运算放大器就是为此而设计的。
目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。
4．高速型运算放大器s，BWG＞20MHz。
μA715等，其SR=50~70V/μ在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中，要求集成运算放大器的转换速率SR一定要高，单位增益带宽BWG一定要足够大，像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。
高速型运算放大器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、5．低功耗型运算放大器W，可采用单节电池供电。
μA。
目前有的产品功耗已达微瓦级，例如ICL7600的供电电源为1.5V，功耗为10μ由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便，所以随着便携式仪器应用范围的扩大，必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。
跨导运算放大器
5.2 双极型集成 OTA
5.2.1 OTA 的基本概念
OTA 是跨导运算放大器的简称，它是一种通用标准部件。OTA 的符号如图 5.1 所示，它有 两个输入端，一个输出端，一个控制端。符号上的“+”号代表同相输入端， “-”号代表反相 输入端，io 是输出电流，IB 是偏置电流，即外部控制电流。 OTA 的传输特性可用下列方程式描述
186
式(5.10)是传输特性的精确表达式，显然 io 与 uid 之间具有非线性函数关系。在输入电压信 号很小，即 uid<<2UT 条件下，利用双曲正弦函数的特性（即当 x<<1 时，thx≈ x） ， 。则由式(5.10) 可得，io 与 uid 之间具有的近似线性关系为
io ic1 ic2 I B
i o G m ( u i u i ) G m u id
(Hale Waihona Puke .1)183式中 io 是输出电流；uid 是差模输入电压；Gm 是开环跨导增益。 通常由双极型集成工艺制作的 OTA 在小信号下，跨导增益 Gm 是偏置电流 IB 的线性函数， 其关系式为
G m hI B
h q 1 2 kT 2U T
VD6
-EE
图 5.4 基本型 OTA 电路
在图 5. 4 所示电路中，VT1、VT2 组成跨导输入级，它是共射差动式电路，输入电压信号， 输出电流信号，因此是跨导放大级。VT3 和 VD1 组成一个基本镜象电流镜，与结构框图 5.3 中 Mw 的作用相同，将外加偏置电流 IB 送到输入级作 VT1、VT2 的射极长尾电流。VT7、VT8、VT9 和 VD5 组成威尔逊电流镜， 起结构框图 5.3 中 Mz 的作用， VT8 与 VT9 的达林顿接法可提高电流 镜的输出电阻， 并联在 VT8 发射结上的二极管 VD4 用来加快电路的工作速度。 同理， VT4、 VT5、 VT6 与 VD2、VD3 组成威尔逊电流镜，起结构框图 5.3 中 Mx 的作用。VT10、VT11 和 VD6 组成第 三个威尔逊电流镜起框图中 My 的作用。输出端为 VT9 集电极与 VTl0 集电极的相交点。因此是 高阻抗输出端，输出电流为 VT9 集电极电流与 VT10 集电极电流之差。 如果上述电路中 4 个电流镜的电流传输比均等于 1 ，从而使得 ic9=ic2 ， ic10=icl ， io= ic9-ic10=ic2-ic1。因此，上述 OTA 电路的传输特性(即 io 与 uid 的函数关系)将由差动输入级的传输 特性来决定。
运算放大器11种经典电路
运算放大器的11钟经典电路虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。
而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。
因此运放的差模输入电压不足1 mV，两输入端近似等电位，相当于“短路”。
开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。
显然不能将两输入端真正短路。
由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。
因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流。
故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。
显然不能将两输入端真正断路。
在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。
我们理解的就是理想放大器（其实在维修中和大多数设计过程中，把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题）。
好了，让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”，开始“庖丁解牛”了。
图一运放的同向端接地=0V，反向端和同向端虚短，所以也是0V，反向输入端输入电阻很高，虚断，几乎没有电流注入和流出，那么R1和R2相当于是串联的，流过一个串联电路中的每一只组件的电流是相同的，即流过R1的电流和流过R2的电流是相同的。
流过R1的电流I1 = (Vi - V-)/R1 ……a 流过R2的电流I2 = (V- - Vout)/R2 ……b V- = V+ = 0 ……c I1 = I2 ……d 求解上面的初中代数方程得Vout = (-R2/R1)*Vi 这就是传说中的反向放大器的输入输出关系式了。
最简单讲解运算放大器的工作原理
最简单讲解运算放大器的工作原理运算放大器（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。
集成运放选用及型号
集成放大器选用方法及型号一览表一、集成放大器主要交流指标简介：1.开环带宽：开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。
这用于很小信号处理。
2.单位增益带宽GB：单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。
单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增以后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。
这用于小信号处理中运放选型。
3.转换速率（也称为压摆率）SR：运放转换速率定义为，运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
由于在转换期间，运放的输入级处于开关状态，所以运放的反馈回路不起作用，也就是转换速率与闭环增益无关。
转换速率对于大信号处理是一个很重要的指标，对于一般运放转换速率SR<=10V/μs，高速运放的转换速率SR>10V/μs。
目前的高速运放最高转换速率SR达到6000V/μs。
这用于大信号处理中运放选型。
4.全功率带宽BW：全功率带宽定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦大信号输入到运放的输入端，使运放输出幅度达到最大（允许一定失真）的信号频率。
这个频率受到运放转换速率的限制。
近似地，全功率带宽=转换速率/2πVop （Vop是运放的峰值输出幅度）。
全功率带宽是一个很重要的指标，用于大信号处理中运放选型。
5.建立时间：建立时间定义为，在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个阶跃大信号输入到运放的输入端，使运放输出由0增加到某一给定值的所需要的时间。
10种运算放大器
各种不同类型的运算放大器介绍董婷076112班一．uA741M，uA741I，uA741C（单运放）高增益运算放大器用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
目前价格1元/个。
uA741主要参数ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性二．CA3140 高输入阻抗运算放大器CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS高电压的运算放大器在一片集成芯片上，该CA3140A和CA3140 BiMOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极（PMOS上）中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗，极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V至36V（无论单或双电源),它结合了压电PMOS晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
主要运用于单电源放大器在汽车和便携式仪表，有源滤波器，比较器，采样保持放大器，长期定时器，光电仪表，探测器，TTL接口，入侵报警系统，函数发生器，音调控制，电源，便携式仪器。
工作范围为-55 ºC —125 ºC。
目前生产厂家主要是INTERSIL公司和HARRIS公司，报价为：2.7—3元/个。
引脚图三．OP07C运算放大器OP07C是一款低失调低漂移运算放大器。
生产厂家主要有德州仪器公司和AD公司。
这款运算放大器具有非常低的输入失调电压，所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
运算放大器
RF uo ui 1 R1 RF (1 uo ) u R1
R3 RF (1 ) ui 2 R1 R2 R3
+ ui1 + ui2 R2 – –
R1
– u+ + + R3
+ uo –
uo uo uo
R3 RF RF (1 ) ui 2 ui 1 R1 R2 R3 R1
电工电子教学部
例：电路如下图所示，已知 R1= 10 k ，RF = 50 k 。 求：1. Auf 、R2 ； 2. 若 R1不变，要求Auf为 – 10，则RF 、 R2 应为 多少？ RF
R1 R2 – + + 解：1. Auf = – RF R1 = –50 10 = –5 uo – +
+ uo –
RF R1 Ri1 Ri2
电工电子教学部
–
+
+
+ uo –
RF Ri 2 Ri 1 uo (1 )( ui 1 ui 2 ) R1 Ri 1 Ri 2 Ri 1 Ri 2
2、减法运算电路 RF + ui1 + ui2 R2 – – R1
– + + R3
常用做测量 分析方法1： 放大电路 由虚断可得： + uo –
电工电子教学部
三、集成电路器件命名及主要性能指标
国标 GB-3430-82 对集成电路的规定
第一部分 字 母 符号国标 符 号 C 意 义 符 号 T H E C F D W J B 第二部分 字 母 器件类型 意 义 TTL HTL ECL CMOS 线性放大 音响电视 稳压器 接口电路 非线性 第三 部分 数字 品种 符 号 C E R M 第四部分 字 母 工作条件 意 义 0 ~ 70C -40 ~ 85C -55 ~ 85C -55 ~125C 符 号 W B F D P J K T 第五部分 字 母 封 装 意 义 陶瓷扁平 塑料扁平 全封闭扁平 陶瓷直插 塑料直插 黑陶瓷直插 金属菱形 金属圆形
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。
10种运算放大器
董婷 076112班一．uA741M，uA741I，uA741C（单运放）高增益运算放大器用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
目前价格1元/个。
uA741主要参数ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性虚拟通道连接= ± 15V ， Tamb = 25 ℃（除非另有说明）二．CA3140 高输入阻抗运算放大器CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS 高电压的运算放大器在一片集成芯片上，该CA3140A 和CA3140 BiMOS 运算放大器功能保护MOSFET 的栅极（PMOS 上）中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗，极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V 至36V （无论单或双电源),它结合了压电PMOS 晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
主要运用于单电源放大器在汽车和便携式仪表，有源滤波器，比较器，采样保持放大器，长期定时器，光电仪表，探测器，TTL 接口，入侵报警系统，函数发生器，音调控制，电源，便携式仪器。
工作范围为-55 ºC —125 ºC 。
目前生产厂家主要是INTERSIL 公司和HARRIS 公司，报价为：—3元/个。
引脚图三．OP07C运算放大器OP07C是一款低失调低漂移运算放大器。
生产厂家主要有德州仪器公司和AD 公司。
这款运算放大器具有非常低的输入失调电压，所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
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各种不同类型的运算放大器介绍董婷076112班一．uA741M，uA741I，uA741C（单运放）高增益运算放大器用于军事，工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。
这些类型还具有广泛的共同模式，差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。
目前价格1元/个。
温度等级uA741主要参数ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS最大额定值ELECTRICAL CHARACTERISTICS VCC = ±15V, Tamb = +25°C (unless otherwise specified) 电气特性虚拟通道连接= ±15V ，Tamb = 25 ℃（除非另有说明）二．CA3140 高输入阻抗运算放大器CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS高电压的运算放大器在一片集成芯片上，该CA3140A和CA3140 BiMOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极（PMOS上）中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗，极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V至36V（无论单或双电源),它结合了压电PMOS晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
主要运用于单电源放大器在汽车和便携式仪表，有源滤波器，比较器，采样保持放大器，长期定时器，光电仪表，探测器，TTL 接口，入侵报警系统，函数发生器，音调控制，电源，便携式仪器。
工作范围为-55 ºC—125 ºC。
目前生产厂家主要是INTERSIL公司和HARRIS公司，报价为：2.7—3元/个。
引脚图相关参数：Vcc=±15V Ta=25 ºC三．OP07C运算放大器OP07C是一款低失调低漂移运算放大器。
生产厂家主要有德州仪器公司和AD公司。
这款运算放大器具有非常低的输入失调电压，所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
目前价格为0.35元/个—2元/个。
特点：1）低噪音2）没有外部组件要求3）输出电压范围广. . . 0 to ±14 V Typ4）供电电压范围广. . . ±3 V to ±18 V5）超低偏移：150μV最大6）低输入偏置电流：1.8nA 。
7）超稳定，时间：2μV/month最大8）高电源电压范围：±3V至±18V相关参数介绍：最大额定值四．LM318 高速运算放大器LM318是一款高速单运放。
生产厂家主要有德州仪器（TI）和美国国家半导体公司（NS）。
LM318高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。
具有高速的电压转换速率。
主要运用于A/D转换器，振荡器，有源滤波器，取样与保持电路和通用放大器。
目前报价为1元—3.5元/个。
特点：1）具有较高的转换速率。
2）频率响应宽。
3）具有输入和输出过载保护。
4）具有内部频率补偿。
相关参数：最大额定值五．LTC6915可编程增益放大器LTC6915 是由LINEAR 公司推出的一款具有数字可编程增益的零漂移精准仪表放大器。
可通过一个并行或串行接口将增益设置为 0、1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048 或 4096。
在采用单 5V 电源以及任何设定增益的条件下，CMRR 通常为 125dB 。
电压失调低于 10uV ，且温度漂移小于 50nV/℃。
LTC6915 采用充电平衡采样数据技术将一个差分输入电压转换成一个单端信号，随后再由一个零漂移运算放大器对该单端信号进行放大。
差分输入的工作范围为轨至轨，而单端输出在轨至轨之间摆动。
LTC6915 既可在低至 2.7V 的单电源应用中使用，也可在采用双 ±5V 电源的应用中使用。
LTC6915 采用 16 引线 SSOP 封装和 12 引线 DFN 表面贴封装。
主要应用于热电偶放大器 ，电子衡器 ，医疗仪器 ，应变仪放大器 ，高分辨率数据采集。
目前价格约为17.5元—25元/个。
绝对额定最大值电气特性：V+=3V V-=0V Vref=200mv若未指明温度，则为全部工作温度范围六.LF398 采样保持放大器LF398是一种反馈型采样/保持放大器，也是目前较为流行的通用型采样/保持放大器，是由场效应管构成，具有采样速率高、保持电压下降慢和精度高等特点。
LF398由输入缓冲级、输出驱动级和控制电路三部分组成。
在采样或保持状态下输入特性不变。
可与TTL，PMOS，CMOS兼容，双电源供电，电源范围宽。
主要应用于峰值采样电路，12位数据采集系统，斜坡发生器，模拟开关，阶梯波发生器。
目前3元—5元/个。
生产厂家主要有NS公司，Linear公司，飞利浦公司。
最大额定值电气特性：VS = ±15V; T = 25°C; -11.5V <VIN < +11.5V; CH=0.01μF;RL = 10kW七．LT1812 具有关断功能的运算放大器LT1812是LINEAR公司生产推出的一款具有良好的DC特性的低功耗，高速率，高转换率的运算放大器。
它采用具有电流反馈特性的电压反馈式电路结构，因而具有更低的电源电流，输入偏移电压和输入偏置电流及更高的DC增益，LT1812自身的关断特性使得芯片的电源电流仅为50uA，从而大大降低了功耗。
主要运用于带宽放大器，缓冲器，有源滤波器，有线设备，数据采集系统及音频，射频等领域。
目前报价10元/个。
特点：1）具有100MHz 的增益带宽，且增益稳定。
2）转换速率高。
3）具有关断功能，停机模式中的电源电流为50μA4）30ns 稳定时间至0.1%，5V 阶跃相关参数：工作范围：-40ºC 至85ºC电气特性：TA = 25°C, VS = ±5V, VCM = 0V 括号内为测量条件TA = 25°C, VS = ±5V, VCM = 2.5V 括号内为测量条件（与上表参数数值相同的省八．OPA549音频大功率放大器OPA549是一种高电压大电流功率运算放大器。
它提供极好的低电平信号精度，能输出高电压，大电流，可驱动各种负载。
OPA549 输出电流大（连续输出达8A），工作电压范围宽，输出电压摆幅大，有过热关闭功能，有使能及禁止功能，压摆率高。
应用范围为阀门、气动执行机构驱动，同步、伺服驱动，传感器励磁，工业控制设备，测试设备，电源，音频功率放大。
主要的生产公司为TI（德州仪器公司），BB公司。
目前价格为130—170元/个。
最大额定值电气参数：九．AD8500微功耗、精密CMOS运算放大器AD8500是一款低功耗、精密CMOS运算放大器，最大电源电流为1 µA，最大失调电压为1 mV，典型输入偏置电流为1 pA，以轨到轨输入和输出方式工作。
它采用+1.8 V至+5.5 V单电源或±0.9 V至±2.75 V双电源供电。
AD8500具有低功耗、低输入偏置电流以及轨到轨输入和输出特性，特别适合各种电池供电的便携式应用。
潜在应用包括ECG、脉冲监控器、血糖仪、烟火探测器、振动监测仪和备用电池传感器。
此外还具有轨到轨输入和输出摆幅能力，有助于采用极低电压工作的系统达到最大的动态范围和信噪比。
AD8500的低失调电压特性使它可以用在高增益系统中，而不会产生过大的输出失调误差，并且能够在无需进行系统校准的情况下提供高精度操作。
AD8500的额定温度范围为−40°C至+85°C 工业温度范围，也可以在−40°C至+125°C扩展工业温度范围内工作，采用5引脚SC70表面贴装封装。
应用于便携式设备，远程传感器，低功耗滤波器，阈值检波器，电流检测。
生产厂家为AD（ANALOG DEVICES）公司。
目前为22元到26元/个。
电气参数：VS = 5 V, VCM = VS/2, TA = 25°C,十.ICL7650B斩波稳零式高精度运算放大器ICL7650是利用动态校零技术和CMOS工艺制作的斩波稳零式高精度运算放大器，它具有输入偏置电流小、失调小、增益高、共模抑制能力强、响应快、漂移低、性能稳定及价格低廉等优点。
IcL7650除了具有普通运算放大器的特点和应用范围外，还具有高增益、高共模抑制比、失调小和漂移低等特点，所以常常被用在热电偶、电阻应变电桥、电荷传感器等测量微弱信号的前置放大器中。
主要的生产厂家有INterisl公司，MAXIM公司。
ICL7650CSA为八引脚芯片。
目前为18—20元/个。
CEXTB：外接电容CEXTB；CEXTA：外接电容CEXTA；CRETN：CEXTA和CEXTB的公共端；CLAMP：箝位端；INTCLKOUT：时钟输出端；EXTCLKIN：时钟输入端；时钟控制端，可通过该端选择使用内部时钟或外部时钟。
当选择外部时钟时，该端接负电源端（V－），并在时钟输入端（EXTCLKIN）引入外部时钟信号。
当该端开路或接V＋时，电路将使用内部时钟去控制其它电路的工作。
特点：1）不需要调节偏置电压。
2）电源电流低。
3）具有较高的共模抑制比。
4）时间漂移和温度漂移低。
5）共模电压范围广。
6）直流偏置电流低。
7）低功耗CMOS设计。
电气特性：十一．AD810A 视频运算放大器AD810是AD公司研发的一款兼容复合视频和高清电视的电流反馈型视频运算放大器，非常适合多媒体、数字磁带机和摄像机等系统使用。
0.1 dB平坦度带宽为30 MHz (G=+2)，差分增益和相位误差分别为0.02%和0.04° (NTSC)，使AD810成为所有广播级质量视频系统的理想之选。
AD810特别适合摄像机等对功耗敏感的应用，最大电源电流低至8.0 mA。
放大器不用时，禁用特性可将电源电流降至2.1 mA，以节省电力。
此外，AD810的额定电源电压范围为±5 V至±15 V。
AD810的单位增益带宽达到80 MHz，因而适合用作视频系统中的ADC或DAC缓冲器。
由于它是一款跨导放大器，因此可在整个增益范围内保持这种带宽性能，而其2.9 nV/√Hz的低噪声特性则适合宽动态范围。
目前价格约为18元—20元/个。
相关参数：工作温度范围：–40°C to +85°C电气特性：（TA = +258C and VS = 615 V dc, RL = 150 V）十二.运放之皇NE5532—双运放高性能低噪声运算放大器NE5532/SE5532/SA5532/NE5532A/SE5532A/SA5532A是一种双运放高性能低噪声运算放大器。