一、運算放大器的作用是什么
1、提高信噪比
運算放大器可(ke)以(yi)通過(guo)增加(jia)信號的(de)(de)(de)幅度(du),使信號與(yu)噪聲之間的(de)(de)(de)差(cha)別更(geng)加(jia)明顯,從而(er)提(ti)高了信噪比。這對一些(xie)需要精確測量(liang)的(de)(de)(de)應(ying)用非(fei)常重(zhong)要,如生物醫(yi)學領(ling)域(yu)中的(de)(de)(de)心電圖儀和血壓計等(deng)。
2、微分和積分
運算放(fang)大器還可以用(yong)于微分(fen)和積(ji)分(fen)電路(lu)中。微分(fen)電路(lu)可以將(jiang)輸入信號(hao)求(qiu)導,積(ji)分(fen)電路(lu)可以將(jiang)輸入信號(hao)積(ji)分(fen)。這些電路(lu)在測(ce)量、控制(zhi)和信號(hao)處理(li)等(deng)領域有廣泛的應用(yong)。
3、濾波處理
運算放大(da)器可以與電容、電感等(deng)元(yuan)件組(zu)成濾波(bo)電路,對信(xin)號(hao)(hao)進(jin)行濾波(bo)處理,去(qu)除雜(za)波(bo)和干擾信(xin)號(hao)(hao),使信(xin)號(hao)(hao)更加純凈。
4、放大信號
運(yun)算放大(da)器可以(yi)將輸入信(xin)號放大(da)到輸出(chu)端(duan),具有(you)高增益的(de)(de)特性,可以(yi)使較小的(de)(de)信(xin)號放大(da)到足(zu)夠大(da)的(de)(de)程度(du),以(yi)滿足(zu)特定的(de)(de)應用(yong)需求(qiu)。
5、測量電壓
運算放(fang)大器可(ke)以作為電(dian)壓測(ce)(ce)量的工具,通(tong)過對電(dian)壓變化的放(fang)大,可(ke)以檢測(ce)(ce)、測(ce)(ce)量和記錄電(dian)壓信號(hao)。
二、運算放大器有哪些分類
基于制造工藝的分類,根據制(zhi)造工藝,目(mu)前使(shi)用(yong)的集成模擬運算放大(da)器(qi)可分為(wei)標(biao)準硅(gui)工藝運算放大(da)器(qi)、在標(biao)準硅(gui)工藝中結(jie)合JFET工藝的運算放大(da)器(qi)和在標(biao)準硅(gui)工藝中結(jie)合MOS工藝的運算放大(da)器(qi)。
基于標準硅工藝(yi)(yi)的集成模擬運算放大器的特點是(shi)低開環輸入阻抗、低輸入噪聲、增益略低、成本(ben)低、精度低、功耗高。這是(shi)因(yin)為(wei)標準硅工藝(yi)(yi)的集成模擬運算放大器內(nei)部都是(shi)NPN-PNP管(guan)。
考慮到頻率特性,中間增益(yi)(yi)級(ji)不能太多,這樣會使總增益(yi)(yi)變小,一般(ban)在(zai)80~110dB之間。標(biao)準(zhun)硅(gui)工藝(yi)可與激光校正技術相結合,大大提高集成(cheng)模擬運(yun)算(suan)放(fang)大器的(de)精度(du)。目前溫度(du)漂移參數可達0.15ppm。通(tong)過改變標(biao)準(zhun)的(de)硅(gui)工藝(yi),我們可以設(she)計通(tong)用運(yun)算(suan)放(fang)大器和高速運(yun)算(suan)放(fang)大器。典型的(de)例(li)子(zi)是LM324。
在標準硅工藝中采用JFET工藝的運算放大器主(zhu)要是將標(biao)準硅工(gong)藝(yi)(yi)的集成(cheng)模擬運(yun)算放大(da)(da)器(qi)(qi)的輸入級改進(jin)為JFET,大(da)(da)大(da)(da)提高了運(yun)算放大(da)(da)器(qi)(qi)的開環(huan)(huan)輸入阻抗,并(bing)順便(bian)提高了通用運(yun)算放大(da)(da)器(qi)(qi)的轉(zhuan)換速度。其他集成(cheng)模擬運(yun)算放大(da)(da)器(qi)(qi)類似于標(biao)準硅工(gong)藝(yi)(yi)運(yun)算放大(da)(da)器(qi)(qi)。典(dian)(dian)型的開環(huan)(huan)輸入阻抗約為1000m歐姆,典(dian)(dian)型的例子是TL084。
在標準硅工藝中采(cai)用MOS工藝的運(yun)算放(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(ou)姆(mu)。典型(xing)的例(li)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(di)了功耗,但(dan)電源電壓降低(di),功耗大大降低(di)。其典型(xing)的(de)開環輸入阻抗(kang)約(yue)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(zhong)。在處理直流信(xin)號(hao)時接近理想(xiang)的運算放大器特性(xing)。其典型(xing)的開環輸(shu)入阻抗(kang)約為10^12 歐(ou)姆。典型(xing)的例子是ICL7650.1。