一、運算放大器的作用是什么
1、提高信噪比
運算放大器可以通過增加信(xin)號的(de)(de)幅(fu)度,使信(xin)號與噪聲(sheng)之間的(de)(de)差別更加明顯,從而提高了(le)信(xin)噪比(bi)。這對(dui)一些需要精確測量的(de)(de)應(ying)用非常重要,如生(sheng)物醫學領域中的(de)(de)心(xin)電圖儀(yi)和血壓計等。
2、微分和積分
運算放大器(qi)還可以(yi)用(yong)于微分和積分電(dian)(dian)(dian)路中。微分電(dian)(dian)(dian)路可以(yi)將(jiang)輸(shu)入信(xin)號求導,積分電(dian)(dian)(dian)路可以(yi)將(jiang)輸(shu)入信(xin)號積分。這些電(dian)(dian)(dian)路在測量、控制(zhi)和信(xin)號處理等領(ling)域有廣泛的應用(yong)。
3、濾波處理
運(yun)算放(fang)大(da)器可以與電容、電感等元件(jian)組成濾波(bo)電路,對信號進行濾波(bo)處理,去(qu)除雜(za)波(bo)和干擾信號,使信號更加純凈。
4、放大信號
運算放(fang)大器可以(yi)將(jiang)輸(shu)入信號放(fang)大到輸(shu)出端(duan),具(ju)有高增益的(de)特(te)性,可以(yi)使較小的(de)信號放(fang)大到足夠大的(de)程(cheng)度(du),以(yi)滿(man)足特(te)定的(de)應(ying)用(yong)需求。
5、測量電壓
運算放(fang)大(da)器可(ke)以作為電(dian)壓(ya)測量的工具,通(tong)過對電(dian)壓(ya)變化的放(fang)大(da),可(ke)以檢(jian)測、測量和記錄電(dian)壓(ya)信號。
二、運算放大器有哪些分類
基于制造工藝的分類,根據制造工藝,目前(qian)使用的集成模擬運(yun)(yun)算(suan)放(fang)大器可分為(wei)標(biao)準(zhun)硅工藝運(yun)(yun)算(suan)放(fang)大器、在標(biao)準(zhun)硅工藝中(zhong)結合JFET工藝的運(yun)(yun)算(suan)放(fang)大器和在標(biao)準(zhun)硅工藝中(zhong)結合MOS工藝的運(yun)(yun)算(suan)放(fang)大器。
基于(yu)標準硅(gui)工(gong)藝的集(ji)成模擬(ni)運(yun)算放大器的特(te)點是低(di)開環輸入阻抗(kang)、低(di)輸入噪聲、增益略低(di)、成本低(di)、精度低(di)、功耗高。這是因為標準硅(gui)工(gong)藝的集(ji)成模擬(ni)運(yun)算放大器內部都是NPN-PNP管(guan)。
考慮到(dao)頻率特(te)性,中間增益級不能太多,這(zhe)樣會使總增益變(bian)小,一般在80~110dB之間。標(biao)準(zhun)硅工藝(yi)可(ke)與激光校正技術相(xiang)結合,大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提高(gao)集成模擬(ni)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)(da)(da)器的精度(du)。目前(qian)溫度(du)漂(piao)移(yi)參數可(ke)達0.15ppm。通過改變(bian)標(biao)準(zhun)的硅工藝(yi),我(wo)們可(ke)以設計通用運(yun)算(suan)放(fang)大(da)(da)(da)器和高(gao)速運(yun)算(suan)放(fang)大(da)(da)(da)器。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(zhu)要是(shi)將標準(zhun)硅(gui)工藝(yi)的集(ji)成模擬運算(suan)放(fang)大(da)(da)器(qi)的輸(shu)入(ru)級改(gai)進為JFET,大(da)(da)大(da)(da)提高(gao)(gao)了(le)運算(suan)放(fang)大(da)(da)器(qi)的開環輸(shu)入(ru)阻抗(kang),并順便提高(gao)(gao)了(le)通用運算(suan)放(fang)大(da)(da)器(qi)的轉換速(su)度。其他集(ji)成模擬運算(suan)放(fang)大(da)(da)器(qi)類似于標準(zhun)硅(gui)工藝(yi)運算(suan)放(fang)大(da)(da)器(qi)。典(dian)型的開環輸(shu)入(ru)阻抗(kang)約為1000m歐(ou)姆(mu),典(dian)型的例子是(shi)TL084。
在標準硅工藝中采用MOS工藝的運算(suan)放大器分為三類:
(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(mu)。典型(xing)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)大(da)降低(di)了功耗(hao),但電(dian)源(yuan)電(dian)壓降低(di),功耗(hao)大(da)大(da)降低(di)。其典型的(de)開(kai)環輸(shu)入(ru)阻抗約為10^12歐(ou)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。在處理直流信號時接近(jin)理想的(de)運(yun)算放大器特(te)性。其(qi)典型(xing)的(de)開環輸入阻抗約為10^12 歐姆。典型(xing)的(de)例子是ICL7650.1。