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运放参数解释及经常使用运放选型-器件知识

  集成运放的参数较多,当中主要参数分为直流指标和交流指标,外加全部芯片都有极限参数。本文以NE5532为例,分别对各指标作简单解释。   以下内容除了图片从NE5532数据手冊上截取,其他内容都整理自网络。   一、极限参数   主要用于确定运放电源供电的设计(提供多少V电压、最大电流不能超过多少),NE5532的极限參数例如以下:

  二、直流指标   运放主要直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移(简称输入失调电压温漂)、输入偏置电流、输入失调电流、输入偏置电流的温度漂移(简称输入失调电流温漂)、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压。NE5532的直流指标例如以下:

  输入失调电压Vos:   输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时。两个输入端之间所加的补偿电压。输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性。对称性越好。输入失调电压越小。输入失调电压是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。输入失调电压与制造工艺有一定关系。当中双极型工艺(即上述的标准硅工艺)的输入失调电压在±1~10mV之间。採用场效应管做输入级的,输入失调电压会更大一些。对于精密运放。输入失调电压一般在1mV以下。输入失调电压越小,直流放大时中间零点偏移越小,越easy处理。   所以对于精密运放是一个极为重要的指标。   输入失调电压的温度漂移(简称输入失调电压温漂)ΔVos/ΔT:   输入失调电压的温度漂移定义为在给定的温度范围内,输入失调电压的变化与温度变化的比值。这个參数实际是输入失调电压的补充,便于计算在给定的工作范围内,放大电路因为温度变化造成的漂移大小。一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间,精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。   输入偏置电流Ios:   输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时,其两输入端的偏置电流平均值。输入偏置电流对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较大的影响。   输入偏置电流与制造工艺有一定关系,当中双极型工艺(即上述的标准硅工艺)的输入偏置电流在±10nA~1μA之间;採用场效应管做输入级的,输入偏置电流一般低于1nA。   输入失调电流的温度漂移(简称输入失调电流温漂)ΔIos/ΔT:   最大共模输入电压Vcm:   最大共模输入电压定义为,当运放工作于线性区时。在运放的共模抑制比特性显著变坏时的共模输入电压。一般定义为当共模抑制比下降6dB 是所相应的共模输入电压作为最大共模输入电压。   最大共模输入电压限制了输入信号中的最大共模输入电压范围。在有干扰的情况下。须要在电路设计中注意这个问题。   共模抑制比CMRR:   共模抑制比定义为当运放工作于线性区时。运放差模增益与共模增益的比值。   共模抑制比是一个极为重要的指标,它可以抑制差模输入中的共模干扰信号。因为共模抑制比非常大。大多数运放的共模抑制比一般在数万倍或很多其他,用数值直接表示不方便比較,所以一般採用分贝方式记录和比較。一般运放的共模抑制比在80~120dB之间。   电源电压抑制比PSRR:   电源电压抑制比定义为当运放工作于线性区时,运放输入失调电压随电源电压的变化比值。电源电压抑制比反映了电源变化对运放输出的影响。   对于电源电压抑制比低的运放,运放的电源须要作认真仔细的处理, 否则电源的纹波会引入到输出端。当然,共模抑制比高的运放,可以补偿一部分电源电压抑制比,另外在使用双电源供电时。正负电源的电源电压抑制比可能不同样。   输出峰-峰值电压Vout:   输出峰-峰值电压定义为。当运放工作于线性区时。在指定的负载下,运放在当前大电源电压供电时,运放可以输出的最大电压幅度。   除低压运放外。一般运放的输出输出峰-峰值电压大于±10V。一般运放的输出峰-峰值电压不能达到电源电压,这是因为输出级设计造成的,现代部分低压运放的输出级做了特殊处理,使得在10k?   负载时,输出峰-峰值电压接近到电源电压的50mV以内,所以称为满幅输出运放,又称为轨到轨(raid-to-raid)运放。   须要注意的是。运放的输出峰-峰值电压与负载有关,负载不同,输出峰-峰值电压也不同;运放的正负输出电压摆幅不一定同样。   对于实际应用,输出峰- 峰值电压越接近电源电压越好,这样可以简化电源设计。   可是如今的满幅输出运放仅仅能工作在低压。并且成本较高。   输入阻抗Rin:   输入阻抗反映输入对运放性能的影响,选择运放时输入阻抗越大越好。   三、交流指标   运放主要交流指标有开环带宽、单位增益带宽、转换速率SR、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。

  流指标中有很多非常重要的參数,尤其单位增益带宽和压摆率,分别在小信号和大信号运放选型中尤事实上用。   输出阻抗Rout:   输入阻抗反映运放输出端带负载能力。越小越好。   开环增益Av:   开环条件下运放能达到的最大增益   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。从运放的输出端測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)所相应的信号频率。这用于非常小信号处理。NE5532数据手冊中貌似没有这项參数。   单位增益带宽GB(NE5532中使用增益带宽积GBW衡量)   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。从运放的输出端測得闭环电压增益下降 3db(或是相当于运放输入信号的0.707)所相应的信号频率。   单位增益带宽是一个非常重要的指标,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须要的增以后。可以计算出单位增益带宽,用以选择合适的运放。   这项參数用于小信号处理中运放选型。   压摆率(转换速率)SR:   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,从运放的输出端測得运放的输出上升速率。因为在转换期间,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非常重要的指标。对于一般运放转换速率SR<=10V/μs。快速运放的转换速率SR>10V/μs。眼下的快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。   全功率带宽:   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(同意一定失真)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)。全功率带宽是一个非常重要的指标,用于大信号处理中运放选型。   四、经常使用运放选型表   以下为从其他地方转载过来的经常使用运放选型表:   器件名称 制造商 简单介绍   μA741 单路通用运放   μA747 TI 双路通用运放   AD515A ADI 低功耗FET输入运放   AD605 ADI 低噪声,单电源,可变增益双运放   AD644 ADI 快速,注入BiFET双运放   AD648 ADI 精密的,低功耗BiFET双运放   AD704 ADI 输入微微安培电流双极性四运放   AD705 ADI 输入微微安培电流双极性运放   AD706 ADI 输入微微安培电流双极性双运放   AD707 ADI 超低漂移运放   AD708 ADI 超低偏移电压双运放   AD711 ADI 精密,低成本,快速BiFET运放   AD712 ADI 精密,低成本,快速BiFET双运放   AD713 ADI 精密,低成本,快速BiFET四运放   AD741 ADI 低成本,高精度IC运放   AD743 ADI 超低噪音BiFET运放   AD744 ADI 高精度,快速BiFET运放   AD745 ADI 超低噪音,快速BiFET运放   AD746 ADI 超低噪音,快速BiFET双运放   AD795 ADI 低功耗,低噪音,精密的FET运放   AD797 ADI 超低失真,超低噪音运放   AD8022 ADI 快速低噪,电压反馈双运放   AD8047 ADI 通用电压反馈运放   AD8048 ADI 通用电压反馈运放   AD810 ADI 带禁用的低功耗视频运放   AD811 ADI 高性能视频运放   AD812 ADI 低功耗电流反馈双运放   AD813 ADI 单电源,低功耗视频三运放   AD818 ADI 低成本,低功耗视频运放   AD820 ADI 单电源,FET输入,满幅度低功耗运放   AD822 ADI 单电源,FET输入,满幅度低功耗运放   AD823 ADI 16MHz,满幅度,FET输入双运放   AD824 ADI 单电源,满幅度低功耗,FET输入运放   AD826 ADI 快速,低功耗双运放   AD827 ADI 快速,低功耗双运放   AD828 ADI 低功耗,视频双运放   AD829 ADI 快速,低噪声视频运放   AD830 ADI 快速,视频差分运放   AD840 ADI 宽带快速运放   AD841 ADI 宽带,固定单位增益,快速运放   AD842 ADI 宽带,高输出电流,快速运放   AD843 ADI 34MHz,CBFET快速运放   AD844 ADI 60MHz,2000V/μs单片运放   AD845 ADI 精密的16MHzCBFET运放   AD846 ADI 精密的450V/μs电流反馈运放   AD847 ADI 快速,低功耗单片运放   AD848 ADI 快速,低功耗单片运放   AD849 ADI 快速,低功耗单片运放   AD8519 ADI 满幅度运放   AD8529 ADI 满幅度运放   AD8551 ADI 低漂移,单电源,满幅度输入输出运放   AD8552 ADI 低漂移,单电源,满幅度输入输出双运放   AD8554 ADI 低漂移,单电源,满幅度输入输出四运放   AD8571 ADI 零漂移,单电源,满幅度输入/输出单运放   AD8572 ADI 零漂移,单电源,满幅度输入/输出双运放   AD8574 ADI 零漂移,单电源,满幅度输入/输出四运放   AD8591 ADI 带关断的单电源满幅度输入输出运放   AD8592 ADI 带关断的单电源满幅度输入输出运放   AD8594 ADI 带关断的单电源满幅度输入输出运放   AD8601 ADI 低偏移,单电源,满幅度输入/输出单运放   AD8602 ADI 低偏移,单电源,满幅度输入/输出双运放   AD8604 ADI 低偏移,单电源,满幅度输入/输出四运放   AD9610 ADI 宽带运放   AD9617 ADI 低失真,精密宽带运放   AD9618 ADI 低失真,精密宽带运放   AD9631 ADI 超低失真,宽带电压反馈运放   AD9632 ADI 超低失真,宽带电压反馈运放   C54DSKplus TI 低噪快速去补偿双路运放   L165 3A功率运放   L272 ST 双通道功率运放   L2720 ST 低压差双通道功率运放   L2722 ST 低压差双通道功率运放   L2724 ST 低压差双通道功率运放   L2726 ST 低压差双通道功率运放   L2750 ST 低压差双通道功率运放   LF147 ST 宽带四J-FET运放   LF151 ST 宽带单J-FET运放   LF153 ST 宽带双J-FET运放   LF155 ST 宽带J-FET单运放   LF156 ST 宽带J-FET单运放   LF157 ST 宽带J-FET单运放   LF247 ST 宽带四J-FET运放   LF251 ST 宽带单J-FET运放   LF253 ST 宽带双J-FET运放   LF255 ST 宽带J-FET单运放   LF256 ST 宽带J-FET单运放   LF257 ST 宽带J-FET单运放   LF355 ST 宽带J-FET单运放   LF356 ST 宽带J-FET单运放   LF357 ST 宽带J-FET单运放   101A TI 高性能运放   LM124A(ST) ST 低功耗四运放   LM146 ST 可编程四双极型运放   LM158/A ST 低功耗双运放   LM224A(st) ST 低功耗四运放   LM246 ST 可编程四双极型运放   LM258/A ST 低功耗双运放   LM324A ST 低功耗四运放   LM346 ST 可编程四双极型运放   LM358/A ST 低功耗双运放   LMV321 TI 低电压单运放   LMV324 TI 低电压四运放   LMV358 TI 低电压双运放   LS204 ST 高性能双运放   LS404 ST 高性能四运放   LT1013 TI 双通道精密型运放   LT1014 TI 四通道精密型运放   MC1558 TI 双路通用运放   MC33001 ST 通用单运放   MC33002 ST 通用双ET运放   MC33004 ST 通用四JFET运放   MC3303 TI 四路低功率运放   MC33078 ST 低噪双运放   MC33079 ST 低噪声四运放   MC33171 ST 低功耗双极型单运放   MC33172 ST 低功耗双极型双运放   MC33174 ST 低功耗双极型四运放   MC34001 ST 通用单JFET运放   MC34002 ST 通用双JFET运放   MC34004 ST 通用四JFET运放   MC3403 TI 四路低功率通用运放   MC35001 ST 通用单JFET运放   MC35002 ST 通用双JFET运放   MC35004 ST 通用四JFET运放   MC3503 ST 低功耗双极型四运放   MC35171 ST 低功耗双极型单运放   MC35172 ST 低功耗双极型双运放   MC35174 ST 低功耗双极型四运放   MC4558 ST 宽带双极型双运放   601 2.7V~5.5V单电源单运放   MCP602 Microchip 2.7V~5.5V单电源双运放   MCP603 Microchip 2.7V~5.5V单电源单运放   MCP604 Microchip 2.7V~5.5V单电源四运放   NE5532 TI 双路低噪快速音频运放   NE5534 TI 低噪快速音频运放   OP-04 ADI 高性能双运放   OP-08 ADI 低输入电流运放   OP-09 ADI 741型运放   OP-11 ADI 741型运放   OP-12 ADI 精密的低输入电流运放   OP-14 ADI 高性能双运放   OP-15 ADI 精密的JFET运放   OP-16 ADI 精密的JFET运放   OP-17 ADI 精密的JFET运放   OP-207 ADI 超低Vos双运放   OP-215 ADI 高精度双运放   OP-22 ADI 可编程低功耗运放   OP-220 ADI 低功耗双运放   OP-221 ADI 低功耗双运放   OP-227 ADI 低噪低偏移双測量运放   OP-260 ADI 快速,电流反馈双运放   OP-27 ADI 低噪声精密运放   OP-270 ADI 低噪音精密双运放   OP-271 ADI 快速双运放   op-32 ADI 快速可编程微功耗运放   op-37 ADI 低噪声,精密快速运放   

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