一、運算放大器的作用是什么
1、提高信噪比
運算放大器可以通(tong)過(guo)增加信(xin)號的(de)幅度,使信(xin)號與噪聲之間的(de)差(cha)別更加明顯,從(cong)而(er)提(ti)高了(le)信(xin)噪比。這(zhe)對一些需要(yao)精確(que)測(ce)量(liang)的(de)應用非常重要(yao),如生物醫學領域中的(de)心電圖(tu)儀和血(xue)壓計等。
2、微分和積分
運算放大器(qi)還可(ke)以用于(yu)微分(fen)和積分(fen)電路中。微分(fen)電路可(ke)以將(jiang)輸入(ru)信號求導,積分(fen)電路可(ke)以將(jiang)輸入(ru)信號積分(fen)。這些電路在測量、控(kong)制和信號處理(li)等領域有(you)廣泛的應用。
3、濾波處理
運算(suan)放大器可以與電(dian)容、電(dian)感等元件組(zu)成濾波電(dian)路,對信號進行濾波處理,去除雜波和干擾(rao)信號,使信號更加(jia)純凈(jing)。
4、放大信號
運(yun)算放(fang)大(da)器可以(yi)(yi)將輸入(ru)信號(hao)放(fang)大(da)到輸出端,具有高增(zeng)益(yi)的(de)(de)特(te)性,可以(yi)(yi)使較小的(de)(de)信號(hao)放(fang)大(da)到足(zu)夠大(da)的(de)(de)程度(du),以(yi)(yi)滿足(zu)特(te)定的(de)(de)應用(yong)需(xu)求。
5、測量電壓
運(yun)算放大器(qi)可以作為(wei)電壓測量的(de)工(gong)具,通過對電壓變化的(de)放大,可以檢測、測量和記錄電壓信號。
二、運算放大器有哪些分類
基于制造工藝的分類,根據制造(zao)工(gong)藝,目前(qian)使(shi)用的集成(cheng)模擬(ni)運算(suan)放大(da)器可分為(wei)標(biao)(biao)準(zhun)硅工(gong)藝運算(suan)放大(da)器、在標(biao)(biao)準(zhun)硅工(gong)藝中(zhong)結合JFET工(gong)藝的運算(suan)放大(da)器和在標(biao)(biao)準(zhun)硅工(gong)藝中(zhong)結合MOS工(gong)藝的運算(suan)放大(da)器。
基于(yu)標準硅工藝(yi)的集成模(mo)擬運算放(fang)大(da)器的特點是(shi)低開(kai)環(huan)輸入阻抗、低輸入噪聲、增益(yi)略低、成本低、精度低、功(gong)耗高。這是(shi)因為標準硅工藝(yi)的集成模(mo)擬運算放(fang)大(da)器內部都是(shi)NPN-PNP管。
考慮到頻率特性,中(zhong)間增益級不能太多,這樣會使(shi)總增益變(bian)小,一般在80~110dB之間。標準(zhun)硅工藝(yi)可與激(ji)光校正技術相結合,大(da)大(da)提高集成模(mo)擬運(yun)算(suan)(suan)放(fang)大(da)器(qi)的精度。目前溫(wen)度漂移參數(shu)可達0.15ppm。通過改變(bian)標準(zhun)的硅工藝(yi),我們可以設(she)計通用運(yun)算(suan)(suan)放(fang)大(da)器(qi)和高速運(yun)算(suan)(suan)放(fang)大(da)器(qi)。典型的例子是LM324。
在標準硅工藝中采用JFET工藝的運算放大器主要是(shi)將標(biao)準硅(gui)工(gong)藝(yi)的(de)集成模擬運算(suan)放(fang)(fang)(fang)大器的(de)輸(shu)入(ru)級改進(jin)為(wei)JFET,大大提(ti)高了運算(suan)放(fang)(fang)(fang)大器的(de)開環輸(shu)入(ru)阻(zu)抗,并順便提(ti)高了通用(yong)運算(suan)放(fang)(fang)(fang)大器的(de)轉換速度。其他集成模擬運算(suan)放(fang)(fang)(fang)大器類似于標(biao)準硅(gui)工(gong)藝(yi)運算(suan)放(fang)(fang)(fang)大器。典型的(de)開環輸(shu)入(ru)阻(zu)抗約為(wei)1000m歐(ou)姆(mu),典型的(de)例子(zi)是(shi)TL084。
在標準硅工(gong)藝(yi)中采(cai)用MOS工(gong)藝(yi)的運算(suan)放(fang)大器分為三類:
(1)第一種是將標準硅工藝中集成模擬運算放大器的輸入級改進為MOS
FET,與JFET相比,大大提高了運算放大器的開環輸入阻抗,提高了通用運算放大器的轉換速度。其他集成模擬運算放大器類似于標準硅工藝運算放大器。典型的開環輸入阻抗約為10^12歐姆。典型的例子是CA3140。
(2)第二種是采用全MOS FET技術的模擬運算放大器
大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低(di)了功耗,但電源電壓(ya)降(jiang)低(di),功耗大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低(di)。其(qi)典型(xing)的開環輸入(ru)阻抗約為10^12歐姆。
(3)第三類是采用全MOS
FET技術的模擬數字混合運算放大器,主要用于利用斬波穩定技術提高直流信號的處理精度。輸入失調電壓可達0.01uV。溫度漂移參數可達0。目前為02頁/分鐘。在處理(li)直流(liu)信號(hao)時接近理(li)想(xiang)的(de)運算放大器特性。其典(dian)型的(de)開環輸入阻抗約為10^12 歐姆。典(dian)型的(de)例子是(shi)ICL7650.1。