运算放大器(一)运算放大器的参数、选型与应用
一、运放的分类
运放按功能分为通用运放与专用运放(高速运放、精密运放、低IB运放等)。
1.运放分类
1)按功能分类
通用运放是指除了廉价以外,没有任何最优指标的运放。
- 例如:uA741,LM324,TL06X,TL07X,TL08XLM358,NE552,OP07,TL2902等。
- 国外知名运放厂家:TI、ADI、MAXIM、ON、ST、MICROCHIP、JRC、NXP、瑞萨、NEC、ROHM(罗姆)等。
- 国内知名运放厂家:SGMICRO(圣邦微)、富满、江苏润蚀刻机、3PEAK等,国产运放偏重于模仿ADI运放,比如RS8551替换AD8551。
专用运放
- 斩波放大器:OP177,AD8551
- 差分放大器:AD8137
- 仪表放大器:INA128
- 隔离放大器:AD215,ISO121
- 增益可调或程控放大器:TL026,PGA102,TPA0211
- 音频功率放大器:AD547T,LM1875T,TPA0211
- 视频放大器:AD8051,OPA3693
- 射频放大器:AD8353,THS4271
- 对数放大器:LOG101
- 特殊放大器:XTR112(热电阻传感器用),RCV420(4-20mA接收)
2)按单颗IC封装的运放数目分类
运放按单颗IC封装的运放数目分为:单一运放、双运放、三运放、四运放等形式。
有不同的封装类型。
一个运放最少有五个引脚。
NC是悬空引脚,可以不接线,但是有的运放用NC脚进行调零。
2.判断运放的1脚
3.理想运放与实际运放
1)理想运算放大器
2)实际运算放大器
二、读懂运放的参数
读懂运放生产商提供的DATASHEET(即数据手册或规格书)是用好一款运放的先决条件。
DATASHEET下载地址:
- 各芯片厂家官方网址
- http://www.ic37.com/
- https://www.szlcsc.com/
- http://www.alldatasheet.com/
1.参数1:供电电压Vs
所有的运放一般都需要双电源供电,也可以用单电源供电
有些运放供电电压可能高达±600V,而有些运放的供电电压可能最高只能是±3V
使用运放前一定要仔细阅读该运放的官方datasheet
双电源供电的运放,正负电源尽量同时加入,否则容易损坏运放,且不要带电接线、拔线或改线等。
2.参数2:输入偏执电流IB
理想运算放大器虚断,流入反相输入端与同相输入端的电流本应该为零。但是实际的运算放大器流入反相输入端与同相输入端的电流不为零,偏置电流IB(Input Bias Current),IB = [(Ib+) + (Ib-)] / 2
IOS(Input Offset Current)定义为两个电流的差,IOS = (Ib+) - (Ib-),此参数越小越好
其他fA级别的运放还有:LMC6001、LMC6042A、LMC6062A、ICH8500A、AD549LH、OPA128LM等,低IB运放一般用于精密电流检测及其他需要低IB场合。
运算放大器的工艺决定Vos和Ib
JFET运放,温度每上升10度,偏执电流IB就要翻倍。
3.参数3:噪声Vn
- 噪声是固有的,随机的,本身无法消除的
- 噪声越小越好
- 在放大小信号时,必须选用低噪声运放
- 运放的噪声越小越好
- 噪声单位:nV/√Hz@1kHz,很多手册中分别标出了不同频率下的噪声,@1kHz是比较典型的一种。
- eg:OPA211的Vn大小为1.1nV/√Hz@1kHz
- 大部分运放的噪声主要是白噪声和1/f噪声两部分,其中白噪声与频率无关,1/f噪声则与频率有关,所以才有@1kHz这种说法。
注:本文出自对bilibili唐老师讲运算放大器(第一讲)运算放大器的发展史,运算放大器的分类,运放的参数-唐老师讲电赛系列视频教程内容的学习笔记。