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)以通過增加信號的(de)(de)幅度(du),使信號與(yu)噪聲之間的(de)(de)差別(bie)更加明顯,從而提高了信噪比。這對一些需要精確測(ce)量的(de)(de)應用非(fei)常重(zhong)要,如(ru)生物醫學(xue)領域中的(de)(de)心電(dian)圖儀(yi)和(he)血壓(ya)計等(deng)。
2、微分和積分
運算放大(da)器(qi)還可以(yi)用(yong)于微分(fen)和(he)積分(fen)電(dian)(dian)路中(zhong)。微分(fen)電(dian)(dian)路可以(yi)將輸入信(xin)號(hao)求導,積分(fen)電(dian)(dian)路可以(yi)將輸入信(xin)號(hao)積分(fen)。這些電(dian)(dian)路在(zai)測(ce)量、控(kong)制和(he)信(xin)號(hao)處理等領域有廣泛的應用(yong)。
3、濾波處理
運(yun)算放大器可以與(yu)電容(rong)、電感等元件組成濾波電路,對信號進(jin)行濾波處理,去除(chu)雜(za)波和(he)干擾信號,使信號更加(jia)純凈。
4、放大信號
運算放大(da)器可以將輸入信(xin)號放大(da)到(dao)輸出端,具有(you)高增益的(de)特性(xing),可以使較小的(de)信(xin)號放大(da)到(dao)足(zu)夠(gou)大(da)的(de)程度,以滿足(zu)特定的(de)應用需(xu)求。
5、測量電壓
運算放大(da)(da)器可(ke)以作為電(dian)壓(ya)測(ce)量(liang)的工具,通過(guo)對(dui)電(dian)壓(ya)變化的放大(da)(da),可(ke)以檢測(ce)、測(ce)量(liang)和記錄電(dian)壓(ya)信號(hao)。
二、運算放大器有哪些分類
基于制造工藝的分類,根據制造工(gong)藝(yi),目前使用的集成模擬運(yun)算(suan)放(fang)大器可分為標(biao)準(zhun)硅(gui)(gui)工(gong)藝(yi)運(yun)算(suan)放(fang)大器、在標(biao)準(zhun)硅(gui)(gui)工(gong)藝(yi)中結(jie)合JFET工(gong)藝(yi)的運(yun)算(suan)放(fang)大器和(he)在標(biao)準(zhun)硅(gui)(gui)工(gong)藝(yi)中結(jie)合MOS工(gong)藝(yi)的運(yun)算(suan)放(fang)大器。
基(ji)于標準硅(gui)工藝的集(ji)成(cheng)模(mo)(mo)擬(ni)(ni)運(yun)算放(fang)大(da)器(qi)的特(te)點是低(di)開環輸(shu)入阻抗、低(di)輸(shu)入噪聲(sheng)、增益略低(di)、成(cheng)本低(di)、精(jing)度低(di)、功耗高。這是因(yin)為(wei)標準硅(gui)工藝的集(ji)成(cheng)模(mo)(mo)擬(ni)(ni)運(yun)算放(fang)大(da)器(qi)內部都是NPN-PNP管。
考(kao)慮到頻率特(te)性(xing),中(zhong)間(jian)增益(yi)級不能太多,這樣會使(shi)總(zong)增益(yi)變(bian)小(xiao),一般在80~110dB之間(jian)。標準硅工藝(yi)可(ke)與激光校(xiao)正技(ji)術相結合,大(da)(da)大(da)(da)提高集成模擬運算(suan)放大(da)(da)器的精度(du)。目前(qian)溫度(du)漂移(yi)參數可(ke)達0.15ppm。通過改變(bian)標準的硅工藝(yi),我(wo)們可(ke)以設計(ji)通用運算(suan)放大(da)(da)器和高速(su)運算(suan)放大(da)(da)器。典型(xing)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(gui)工(gong)藝的(de)(de)集成(cheng)模擬運算放(fang)(fang)(fang)大(da)器的(de)(de)輸(shu)入級(ji)改進為JFET,大(da)大(da)提(ti)高了運算放(fang)(fang)(fang)大(da)器的(de)(de)開環(huan)(huan)輸(shu)入阻抗,并(bing)順便提(ti)高了通用運算放(fang)(fang)(fang)大(da)器的(de)(de)轉換(huan)速度。其他集成(cheng)模擬運算放(fang)(fang)(fang)大(da)器類似于標準硅(gui)工(gong)藝運算放(fang)(fang)(fang)大(da)器。典型的(de)(de)開環(huan)(huan)輸(shu)入阻抗約為1000m歐姆,典型的(de)(de)例子是TL084。
在(zai)標準(zhun)硅(gui)工藝中采(cai)用MOS工藝的運算放(fang)大器分(fen)為(wei)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)大(da)降低了(le)功耗(hao),但電源(yuan)電壓(ya)降低,功耗(hao)大(da)大(da)降低。其(qi)典型的開環輸入阻抗約為10^12歐姆(mu)。
(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(fen)鐘。在處理(li)(li)直流信(xin)號時接近理(li)(li)想的運(yun)算放大(da)器特性(xing)。其(qi)典型的開環輸入(ru)阻抗約為10^12 歐姆(mu)。典型的例(li)子是ICL7650.1。