我們將輸入信號是輸出信號運算結(jié)果的集成電路稱為集成運算放大器。
集成運放主要有輸入級,中間運算級、輸出級和偏置電路四個部分組成;一般情況下,輸入級采用差動放大器電路來決定整個集成運放的輸入阻抗、共模抑制比、零點偏移、信噪比和頻率響應(yīng)等等。中間級主要作用就是提高運算集成的電壓增益;輸出級采用射級輸出器電路,決定集成運放的輸出阻抗和輸出功率;偏置電路采用一般采用不同形式的電源電路來為各級提供穩(wěn)定的偏置電流。
我們使用的運放按照用途可分為:通用型和專用型兩類,通用型集成運放又可以分為低增益,中增益和高增益三大類,我們?nèi)粘榱朔奖惴Q為通用 I 型,通用 II 型和通用 III 型集成運放。而專用型集成可分為低功耗型、高輸入阻抗型、高速型、電流型、跨導(dǎo)型及程控型集成運放。
如果按照集成運放的個數(shù),我們可以分為:單運放,雙運放及四運放。
集成運放圖示如下所示:? ??
?
從上圖,我們很容易看到集成運放有兩個輸入端,一個輸出端。兩個輸入端分別為 U- 和 U+。如果輸入 Ui 經(jīng)過 U- 端輸入時,輸出信號 Uo 和輸出信號 Ui 相位相反,所以 U- 被我們稱為反向輸出端;如果輸入端為 U+,那么輸入端 Uo 與輸入端 U+的相位相同,所以我們稱 U+為同向輸入端。
集成運放除了兩個輸入端和一個輸出端外,還有正負(fù)電源端,有的還有接地端,調(diào)零端,補(bǔ)償端等等,下表為集成運放常用引腳功能表:
? ? ? ??
?
除了了解集成的基本功能外,對于工程師來說比較主要的還是參數(shù);集成運放的參數(shù)主要包括:極限參數(shù),直流參數(shù)和交流參數(shù)三大類。
極限參數(shù)
最高電源電壓是指加到集成運放上的最大允許安全電源電壓,一般的集成使用的是+15V 直流電壓,但是現(xiàn)在大部分集成都可以在較寬的電壓范圍內(nèi)工作最低的可以在 1V,最高的也可達(dá)到 40V。
功耗指的是運放在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作時,可安全耗散的功率我們稱之為功耗,同一個型號的集成運放會因為封裝形式不同而導(dǎo)致功耗不同,我們常見的封裝中,陶瓷封裝可允許的功耗最大,接著是金屬類封裝,功耗最小的是塑料封裝。
我們的運放工作時還要考慮溫度,根據(jù)工作溫度,我們可以將產(chǎn)品分為 3 類,軍需品溫度范圍為 -55°C~+125°C;工業(yè)級別溫度范圍 -25°C~+85°C;民用級別溫度范圍 0°C~+70°C 之間。
其中極限參數(shù)還包含:差動輸入電壓;共模輸入電壓;輸入短路時間;引線溫度;儲存溫度等等,這里就不一一介紹。
直流參數(shù)
直流參數(shù)包含:輸入失調(diào)電壓;輸入失調(diào)電壓溫度系數(shù);輸入偏置電流;輸入失調(diào)電流等參數(shù)。
交流參數(shù)
交流參數(shù)包含:開環(huán)寬帶;單位增益帶寬 BW;增益帶寬積 GBW;電壓轉(zhuǎn)換速率;最大功率帶寬;瞬態(tài)響應(yīng)時間;建立時間等參數(shù)。