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集成運(yùn)算放大器可以完成“所有的”模擬電路功能
集成運(yùn)算放大器可以完成“所有的”模擬電路功能,不管是線性的還是非線性的電路,只要是能想到的幾乎都能實(shí)現(xiàn)。
在一般的放大電路中,常見的有:比例放大器、跟隨器、加法器、減法器、乘法器、除法器、對數(shù)電路、反對數(shù)電路、積分器、微分器、逆運(yùn)算電路、波形發(fā)生器。除此之外還有高共模抑制比、高輸入阻抗的儀表放大器和微弱信號放大器;
為了獲得高輸出功率、高輸出電壓,在一般應(yīng)用領(lǐng)域有:功率放大器、高壓放大器,穩(wěn)壓器等;
在高速應(yīng)用領(lǐng)域有:高速/寬帶放大器、高速驅(qū)動器等;
在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用中還有A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、采樣保持電路等。
如果需要放大電路功耗盡可能的低、工作電壓盡可能的低,有微功耗放大器、極低電源電壓放大器;
如果需要輸出電壓幅度接近電源電壓幅度,可與采用滿幅放大器得到滿幅度輸出的性能;
集成運(yùn)算放大器可以構(gòu)成電子濾波器,如低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器等;
模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換領(lǐng)域中,集成運(yùn)算放大器是不可或缺的。例如采樣保持電路,這是非集成運(yùn)算放大器所不能實(shí)現(xiàn)的。
在信號電平比較應(yīng)用中,各種比較器是不可或缺的,要想精確地對輸入信號進(jìn)行比較并得出正確結(jié)果就需要具有極高增益的比較器,比較器是一種特殊的集成運(yùn)算放大器。有的信號比較還需要極快的速度,集成運(yùn)算放大器中的比較器具有極快的響應(yīng)速度。
集成運(yùn)算放大器可以盡可能的簡化電路
應(yīng)用集成運(yùn)算放大器可以盡可能的簡化電路,通過下面的例子可以看到應(yīng)用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的電子線路的簡潔與優(yōu)勢。
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跟隨器
用集成運(yùn)算放大器可以構(gòu)成盡可能簡化的電子線路。例如跟隨器電路僅僅需要集成運(yùn)算放大器就可以了,不需要外接元件,也不需要計算工作點(diǎn)和調(diào)試。應(yīng)用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨器和應(yīng)用分立元件構(gòu)成的跟隨器電路如圖。
集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨器和分立元件構(gòu)成的跟隨器電路
圖中,(a)為應(yīng)用集成運(yùn)算放大器的跟隨器電路,(b)為應(yīng)用分立元件構(gòu)成的跟隨器電路。可以看到應(yīng)用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的跟隨器電路比應(yīng)用分立元件構(gòu)成的跟隨器電路簡單得多。
反相放大器
即使是一般的反相放大器,也僅僅需要輸入電阻、反饋電阻和同相輸入端的匹配電阻,同樣不需要計算工作點(diǎn)和調(diào)試。應(yīng)用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的反相放大器電路和應(yīng)用分立元件構(gòu)成的反相放大器電路如圖(a)、圖(b)。
由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的反相放大器電路和由分立元件構(gòu)成的反相放大器電路
差動放大器
利用集成運(yùn)算放大器構(gòu)成差動放大器也僅僅需要4個電阻,既不需要設(shè)計工作點(diǎn)的參數(shù),也不需要調(diào)試;
由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的差動放大器電路和由分立元件構(gòu)成的差動放大器電路
由上述三例可以看到,即使是簡單的放大電路,集成運(yùn)算放大器也具有電路簡單的優(yōu)勢,而且在元器件、電路板的成本上也接近分立元件放大器。這樣,僅僅從簡單的電子線路角度看,由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的電子線路的性能價格比將高于分立元件電子線路,電路功能比上述三例更復(fù)雜的電路集成運(yùn)算放大器將具有不可替代的優(yōu)勢。
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與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容,未經(jīng)許可,不得轉(zhuǎn)載
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摘要:運(yùn)算放大器來源于電子線路,與電子技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。1904年,J.A.Fleming發(fā)明了真正的真空二極管,1906年,Lee De Forest發(fā)明了真空三極管,自此開創(chuàng)了電子技術(shù)時代。K2-W型運(yùn)放是第一批商品化的運(yùn)放……
摘要:1930年及后來的30年間,美國貝爾實(shí)驗(yàn)室利用負(fù)反饋技術(shù)來改善放大器的性能。這導(dǎo)致了真空管運(yùn)算放大器的問世,即應(yīng)用真空管負(fù)反饋放大器構(gòu)成通用的“運(yùn)算放大器”……
系列之三:真空管運(yùn)放的終結(jié)者—晶體管運(yùn)算放大器
摘要:真空管運(yùn)算放大器不僅體積大,而且功耗也很大,如M9型真空管運(yùn)算放大器的最后一級的6L6陽極耗散功率約19W,加上燈絲耗電約6W,6L6上面的損耗可以達(dá)到20W以上,正因?yàn)槿绱?,一旦有了體積小、耗電低的可替代產(chǎn)品,真空管運(yùn)算放大器必將壽終正寢。導(dǎo)致真空管運(yùn)算放大器壽終正寢的的是晶體管和晶體管運(yùn)算放大器……
摘要:真正讓運(yùn)算放大器從陽春白雪,變?yōu)榇蟊娋梢詰?yīng)用的基本電子器件得益于通用型集成運(yùn)算放大器的大量生產(chǎn)……
系列之五:2.0版的集成運(yùn)放,有源負(fù)載替代了集電極電阻
摘要:1967年:美國國家半導(dǎo)體公司推出 LM101,改善了許多重要問題,使集成電路運(yùn)算放大器開始流行……
摘要:如果是特殊應(yīng)用,通用型集成運(yùn)算放大器的性能就顯得不夠,需要選用特殊性能的集成運(yùn)算放大器……
摘要:書接上回,還有很多特殊性能的集成運(yùn)算放大器以及新型集成運(yùn)算放大器來滿足不同應(yīng)用的特殊需求……
系列之八:集成運(yùn)放的理論挑戰(zhàn)—深度負(fù)反饋惹的禍
摘要:電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中,往往是說負(fù)反饋的優(yōu)點(diǎn)多,負(fù)反饋的缺點(diǎn)卻很少提及,頂多就是深度負(fù)反饋可能會引起自激振蕩。那么在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)用集成運(yùn)算放大器受到了哪方面的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中所學(xué)的理論的挑戰(zhàn)……
摘要:前面講了集成運(yùn)算放大器和深度負(fù)反饋引入的優(yōu)缺點(diǎn)。似乎集成運(yùn)算放大器并沒有什么優(yōu)勢,深度負(fù)反饋后也不是那么的理想。然而,在實(shí)際應(yīng)用中,根據(jù)實(shí)際應(yīng)用,恰當(dāng)選擇集成運(yùn)算放大器和負(fù)反饋,集成運(yùn)算放大器還是極具優(yōu)勢的,這是不容置疑的,除非集成運(yùn)算放大器和負(fù)反饋選擇不恰當(dāng)。那么集成運(yùn)算放大器都具有哪些優(yōu)勢呢……
摘要:在三類城市,集成運(yùn)算放大器可以以0.8元的零售價買到四運(yùn)算放大器(LM324),而小信號雙極型晶體管的零售價至少要0.2元,電阻的單價也要0.02~0.03元,電容器的單價也要0.1元或更高。這樣就可以看到前文曾提到的分立元件構(gòu)成的電路沒有競爭力……