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(zeng)加信號的(de)幅度,使信號與噪(zao)聲之間的(de)差別(bie)更加明顯,從而(er)提高了信噪(zao)比。這對一些需要精確測量的(de)應(ying)用非常重要,如生(sheng)物醫學領(ling)域中(zhong)的(de)心電圖(tu)儀和血壓計等。
2、微分和積分
運算放大(da)器還(huan)可(ke)以(yi)用于微分(fen)和積分(fen)電(dian)(dian)路中。微分(fen)電(dian)(dian)路可(ke)以(yi)將(jiang)輸入信號(hao)求導(dao),積分(fen)電(dian)(dian)路可(ke)以(yi)將(jiang)輸入信號(hao)積分(fen)。這些(xie)電(dian)(dian)路在測量、控制(zhi)和信號(hao)處理(li)等領(ling)域(yu)有廣(guang)泛的應(ying)用。
3、濾波處理
運算放大器可以(yi)與電(dian)容、電(dian)感等元件組成濾波(bo)電(dian)路,對信(xin)號進行濾波(bo)處理,去除雜波(bo)和干擾信(xin)號,使信(xin)號更加純凈。
4、放大信號
運算放大器可(ke)(ke)以將(jiang)輸(shu)入信號放大到輸(shu)出(chu)端,具(ju)有高(gao)增益(yi)的(de)特(te)性(xing),可(ke)(ke)以使(shi)較小的(de)信號放大到足(zu)夠大的(de)程度(du),以滿足(zu)特(te)定的(de)應用需求。
5、測量電壓
運算放大(da)器可以(yi)作為電(dian)(dian)(dian)壓測量的工具,通過(guo)對電(dian)(dian)(dian)壓變化的放大(da),可以(yi)檢測、測量和記錄電(dian)(dian)(dian)壓信號。
二、運算放大器有哪些分類
基于制造工藝的分類,根(gen)據制造工(gong)藝(yi),目前(qian)使用(yong)的(de)集(ji)成模擬(ni)運算(suan)放(fang)(fang)大器(qi)(qi)可分為(wei)標準硅工(gong)藝(yi)運算(suan)放(fang)(fang)大器(qi)(qi)、在標準硅工(gong)藝(yi)中結合(he)JFET工(gong)藝(yi)的(de)運算(suan)放(fang)(fang)大器(qi)(qi)和在標準硅工(gong)藝(yi)中結合(he)MOS工(gong)藝(yi)的(de)運算(suan)放(fang)(fang)大器(qi)(qi)。
基于標(biao)準硅(gui)工藝的集(ji)成(cheng)模擬運算(suan)放大(da)器的特點是(shi)低開環輸入阻抗、低輸入噪(zao)聲、增益略低、成(cheng)本低、精度低、功耗高。這(zhe)是(shi)因(yin)為標(biao)準硅(gui)工藝的集(ji)成(cheng)模擬運算(suan)放大(da)器內部都(dou)是(shi)NPN-PNP管(guan)。
考慮到頻率(lv)特性,中間增(zeng)益(yi)級不能太(tai)多,這樣(yang)會使總增(zeng)益(yi)變(bian)小,一般在(zai)80~110dB之間。標(biao)(biao)準(zhun)硅工(gong)藝(yi)(yi)可與激光校正技術相結合,大(da)大(da)提高(gao)集成模擬運算放(fang)(fang)(fang)大(da)器(qi)的精度。目前溫度漂(piao)移參(can)數(shu)可達0.15ppm。通過改變(bian)標(biao)(biao)準(zhun)的硅工(gong)藝(yi)(yi),我們可以設計通用運算放(fang)(fang)(fang)大(da)器(qi)和(he)高(gao)速運算放(fang)(fang)(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將標準硅工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)集成模擬運算放大(da)(da)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)輸入級改進為JFET,大(da)(da)大(da)(da)提高了運算放大(da)(da)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)開環輸入阻抗(kang),并順(shun)便提高了通(tong)用運算放大(da)(da)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)轉(zhuan)換速(su)度。其他集成模擬運算放大(da)(da)器(qi)(qi)類似于(yu)標準硅工(gong)藝(yi)運算放大(da)(da)器(qi)(qi)。典型(xing)(xing)的(de)(de)(de)開環輸入阻抗(kang)約為1000m歐姆,典型(xing)(xing)的(de)(de)(de)例子是TL084。
在標準硅工藝(yi)中采用(yong)MOS工藝(yi)的(de)運算放大器分為三類:
(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。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
大大降低了功耗,但電(dian)源電(dian)壓降低,功耗大大降低。其典型的開環(huan)輸入(ru)阻抗(kang)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(ye)/分鐘(zhong)。在處(chu)理直(zhi)流(liu)信號時接近理想的(de)運(yun)算放大(da)器特性。其典(dian)型(xing)(xing)的(de)開環輸入阻抗約為10^12 歐姆(mu)。典(dian)型(xing)(xing)的(de)例子是ICL7650.1。