發布日期：2022-04-20 點擊率：54
運算放大器" target="_blank">集成運算放大器(Integrated Operational Amplifier)簡稱集成運放，是由多級直接耦合放大電路組成的高增益模擬集成電路。
自從1964年美國仙童半導體公司研制出第一個單片集成運算放大器μA702以來，集成運算放大器得到了廣泛的應用，它已成為線性集成電路中品種和數量最多的一類。國標統一命名法規定，集成運算放大器各個品種的型號有字母和阿拉伯數字兩大部分組成。字母在首部，統一采用CF兩個字母，C表示國標，F表示線性放大器，其后的數字表示集成運算放大器的類型。它的增益高(可達60~180dB)，輸入電阻大(幾十千歐至百萬兆歐)，輸出電阻低(幾十歐)，共模抑制比高(60~170dB)，失調與飄移小，而且還具有輸入電壓為零時輸出電壓亦為零的特點，適用于正，負兩種極性信號的輸入和輸出。模擬集成電路一般是由一塊厚約0.2~0.25mm的P型硅片制成，這種硅片是集成電路的基片。基片上可以做出包含有數十個或更多的BJT或FET、電阻和連接導線的電路。運算放大器除具有+、-輸入端和輸出端外，還有+、-電源供電端、外接補償電路端、調零端、相位補償端、公共接地端及其他附加端等。它的閉環放大倍數取決于外接反饋電阻，這給使用帶來很大方便。
集成運算放大器是一種具有高電壓放大倍數的直接耦合放大器，主要由輸入、中間、輸出三部分組成。輸入部分是差動放大電路，有同相和反相兩個輸入端;前者的電壓變化和輸出端的電壓變化方向一致，后者則相反。中間部分提供高電壓放大倍數，經輸出部分傳到負載。其中調零端外接電位器，用來調節使輸入端對地電壓為零(或某一預定值)時，輸出端對地電壓也為零(或另一個預定值)。補償端外接電容器或阻容電路，以防止工作時產生自激振蕩(有些集成運算放大器不需要調零或補償)。供電電源通常接成對地為正或對地為負的形式，而以地作為輸入、輸出和電源的公共端。
表征集成運算放大器性能的參數有30多個，常用的有以下10種。1、開環差模電壓放大倍數：簡稱開環增益，表示運算放大器本身的放大能力。一般為50 000～200 000倍。2、輸入失調電壓：表示靜態時輸出端電壓偏離預定值的程度。一般為2～10mV(折合到輸入端)。3、單位增益帶寬：表示差模電壓放大倍數下降到1時的頻率。一般在1MHz左右。4、轉換速率(又稱壓擺率)：表示運算放大器對突變信號的適應能力。一般在0.5V/μs左右。5、輸出電壓和電流：表示運放的輸出能力。一般輸出電壓峰值至峰值要比電源電壓低1～3V，短路電流在25mA左右。6、靜態功耗：表示無信號條件下運放的耗電程度。當電源電壓為±15V時，靜態功耗雙極型晶體管一般為50～100mW，場效應管一般為1mW。7、輸入失調電壓溫度系數：表示溫度變化對失調電壓的影響。一般為3～5μV/℃(折合到輸入端)。8、輸入偏置電流：表示輸入端向外界索取電流的程度。雙極型晶體管一般為80～500nA，場效應管一般為1nA。9、輸入失調電流：表示流經兩個輸入端電流的差別。雙極型晶體管一般為20～200nA，場效應管一般小于1nA。10、共模抑制比：表示運放對差模信號的放大倍數和對共模信號放大倍數之比。一般為70～90dB。
1、集成運放的電源供給方式集成運放有兩個電源接線端+VCC和-VEE，但有不同的電源供給方式。對于不同的電源供給方式，對輸入信號的要求是不同的。(1)對稱雙電源供電方式運算放大器多采用這種方式供電。相對于公共端(地)的正電源(+E)與負電源(-E)分別接于運放的+VCC和-VEE管腳上。在這種方式下，可把信號源直接接到運放的輸入腳上，而輸出電壓的振幅可達正負對稱電源電壓。(2)單電源供電方式單電源供電是將運放的-VEE管腳連接到地上。此時為了保證運放內部單元電路具有合適的靜態工作點，在運放輸入端一定要加入一直流電位。此時運放的輸出是在某一直流電位基礎上隨輸入信號變化。對于交流放大器，靜態時，運算放大器的輸出電壓近似為VCC/2，為了隔離掉輸出中的直流成分接入電容C3。2、集成運放的調零問題由于集成運放的輸入失調電壓和輸入失調電流的影響，當運算放大器組成的線性電路輸入信號為零時，輸出往往不等于零。為了提高電路的運算精度，要求對失調電壓和失調電流造成的誤差進行補償，這就是運算放大器的調零。常用的調零方法有內部調零和外部調零，而對于沒有內部調零端子的集成運放，要采用外部調零方法。
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