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(jia)信(xin)號(hao)(hao)的(de)幅度,使(shi)信(xin)號(hao)(hao)與噪(zao)聲之間的(de)差(cha)別更加(jia)明顯(xian),從(cong)而提高了信(xin)噪(zao)比。這對一些(xie)需(xu)要精確(que)測(ce)量的(de)應用非常重要,如生物醫學(xue)領域中(zhong)的(de)心電圖儀(yi)和血壓計等。
2、微分和積分
運(yun)算放大(da)器還(huan)可(ke)以用于微(wei)分(fen)(fen)和積分(fen)(fen)電(dian)(dian)路(lu)中。微(wei)分(fen)(fen)電(dian)(dian)路(lu)可(ke)以將輸入信號求導(dao),積分(fen)(fen)電(dian)(dian)路(lu)可(ke)以將輸入信號積分(fen)(fen)。這些電(dian)(dian)路(lu)在測(ce)量、控制和信號處理等領域有廣泛的應用。
3、濾波處理
運算(suan)放大器可以與電(dian)(dian)容、電(dian)(dian)感(gan)等元件組成濾波(bo)電(dian)(dian)路,對信(xin)號進行濾波(bo)處理,去除雜波(bo)和(he)干(gan)擾信(xin)號,使信(xin)號更加純凈。
4、放大信號
運算(suan)放(fang)大器可以(yi)(yi)將輸入(ru)信(xin)號(hao)放(fang)大到(dao)輸出(chu)端,具有高增益(yi)的特性,可以(yi)(yi)使較小的信(xin)號(hao)放(fang)大到(dao)足夠(gou)大的程度,以(yi)(yi)滿足特定的應用需求。
5、測量電壓
運算放(fang)(fang)大器可(ke)以作為電壓測(ce)量的工(gong)具,通過對電壓變化的放(fang)(fang)大,可(ke)以檢測(ce)、測(ce)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(ju)制造工(gong)藝,目前使用的(de)集成模(mo)擬運(yun)算(suan)放(fang)大器(qi)可分為(wei)標(biao)準(zhun)硅(gui)(gui)工(gong)藝運(yun)算(suan)放(fang)大器(qi)、在標(biao)準(zhun)硅(gui)(gui)工(gong)藝中(zhong)結合JFET工(gong)藝的(de)運(yun)算(suan)放(fang)大器(qi)和在標(biao)準(zhun)硅(gui)(gui)工(gong)藝中(zhong)結合MOS工(gong)藝的(de)運(yun)算(suan)放(fang)大器(qi)。
基于標準硅工藝(yi)的(de)集成模(mo)擬(ni)運算(suan)放大器(qi)的(de)特點是低(di)(di)開環輸入阻抗、低(di)(di)輸入噪聲(sheng)、增益略低(di)(di)、成本低(di)(di)、精(jing)度(du)低(di)(di)、功(gong)耗高。這(zhe)是因(yin)為標準硅工藝(yi)的(de)集成模(mo)擬(ni)運算(suan)放大器(qi)內(nei)部(bu)都是NPN-PNP管。
考慮到頻率特性,中間增益級不能太多,這(zhe)樣會使總(zong)增益變(bian)小,一般在80~110dB之間。標(biao)準硅(gui)(gui)工藝可與激光校正技術相結(jie)合(he),大(da)(da)大(da)(da)提高集(ji)成模擬運算放大(da)(da)器(qi)的精度。目(mu)前溫(wen)度漂移參數可達0.15ppm。通過(guo)改變(bian)標(biao)準的硅(gui)(gui)工藝,我們可以設計(ji)通用運算放大(da)(da)器(qi)和高速(su)運算放大(da)(da)器(qi)。典型的例(li)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(jiang)標(biao)準硅(gui)工藝的集成模擬(ni)運算放大(da)(da)器的輸(shu)入級(ji)改進為JFET,大(da)(da)大(da)(da)提高了運算放大(da)(da)器的開環輸(shu)入阻(zu)抗,并順便提高了通用運算放大(da)(da)器的轉(zhuan)換速(su)度。其他集成模擬(ni)運算放大(da)(da)器類似于(yu)標(biao)準硅(gui)工藝運算放大(da)(da)器。典型的開環輸(shu)入阻(zu)抗約為1000m歐姆,典型的例(li)子是TL084。
在標準硅工藝中采用MOS工藝的運算放大器(qi)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(li)子(zi)是(shi)CA3140。
(2)第二種是采用全MOS FET技術的模擬運算放大器
大大降(jiang)低(di)(di)了功(gong)耗,但電源(yuan)電壓降(jiang)低(di)(di),功(gong)耗大大降(jiang)低(di)(di)。其典(dian)型的(de)開環(huan)輸入(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(zhong)。在處理直流信(xin)號時接近理想的運算放大器特性。其典型(xing)(xing)的開環輸入(ru)阻抗約為(wei)10^12 歐姆(mu)。典型(xing)(xing)的例子是(shi)ICL7650.1。