1、集成運算放大器的選擇和使用,一、集成運放的種類 運算放大器 儀表放大器 音頻放大器 差分放大器 電流反饋性放大器 高頻放大器 寬帶放大器 緩沖器 功率放大器,集成運算放大器的選擇和使用,運算放大器 特點： 用于實現各種運算、不具有自身特點的通用放大器。 設計的關鍵是找到運算放大器的極限。 通用運算電路：,集成運算放大器的選擇和使用,改變外部元器件參數構成不同的運算電路,2.緩沖放大器 特點： 高輸入阻抗 低輸出阻抗 輸入、輸出電壓相等 應用電路：,集成運算放大器的選擇和使用,集成運算放大器的選擇和使用,緩沖放大器的作用： 輸入緩沖：解決與信號源之間的阻抗匹配問題； 中間隔離：避免前后級電路相互

2、之間的影響； 輸出緩沖驅動：提高電路的負載驅動能力； 更重要的是解決放大電路環(huán)路增益的增大和信號頻率的增大而導致的電路輸出阻抗增大，從而造成的高頻信號下產生移動突躍點（頻率響應急劇變化點）和高頻誤差。,3.差分放大器 特點： 電路結構對稱 更換電阻阻值輕松改變增益 定值電阻阻值配對難，不容易做到電路對稱 共模抑制比不高（1%誤差的精密電阻大至做到25dB左右的共模抑制比） 輸入阻抗不高（受構成電路的運放外部電阻影響） 應用： 一般用作減法運算且對輸入阻抗要求不高的場合。,集成運算放大器的選擇和使用,4.儀表放大器,特點： 高輸入阻抗 高共模抑制比 三運放儀表放大器電路：,集成運算放大器的選擇和

3、使用,集成運算放大器的選擇和使用,三運放儀表放大器的特點： 高輸入阻抗（輸入端兩個跟隨器） 高共模抑制比（A3運放組成的差分減法電路） 增加了信號延時 減小了允許輸入共模電壓范圍 無需精確的電阻匹配 電路增益：Av=1+2R1/RG,集成運算放大器的選擇和使用,雙運放儀表放大器電路： 雙運放儀表放大器特點： 高輸入阻抗 高共模抑制比 較大允許共模輸入電壓（兩個運放疊加） 兩輸入端延時不同，有高頻交流失真 一般用作低頻放大。,增益：Av=1+R4/R3+(R4+R1)/RG,集成運算放大器的選擇和使用,5. 電流反饋型放大器(CFA) 特點： 非常寬的帶寬 應用時帶寬和增益獨立設置調整(VFA帶

4、寬隨增益增大下降)，帶寬與增益無關 高頻特性好(VFA的高頻特性差，開環(huán)增益從10MHz處就開始下降)，很高頻率時開環(huán)增益才開始下降 開環(huán)增益隨頻率下降速率與VFA相同：20dB/10倍頻 同相輸入端高阻抗（緩沖器輸入），反相輸入端低阻抗（緩沖器輸出到總輸出） 高速、低精度（VFA為低速、高精度） 輸入端及反饋電阻對寄生電容敏感，布局布線是關鍵。,集成運算放大器的選擇和使用,應用： 適用于要求寬帶、高頻及轉換速率高，但對穩(wěn)定性和精度要求不是很高的場合。 6. 高頻放大器 特點： 增益固定 高增益帶寬積(GBW)-在固定增下達10GHz帶寬 高穩(wěn)定性（內部特殊補償技術） 價格昂貴（一般不用）。,

5、集成運算放大器的選擇和使用,7. 全差分放大器(FDA) 特點： 產生和利用全差分信號 將單端信號變換成差分信號輸出 具有共模電壓輸出端（公共參考地），提供ADC抑制共模信號用。,集成運算放大器的選擇和使用,8. 功率放大器(PA) 特點： 高功率輸出（大電壓、大電流） 散熱是關鍵 具有最大電流設置、并行鏈接等 具有振鈴和嘯叫的缺點。,集成運算放大器的選擇和使用,9. VFA（電壓反饋型）和CFA（電流反饋型） VFA特點： 帶寬與增益成反比 高頻響應速度相對CFA慢 壓擺率低 低速、高精度 CFA特點： 帶寬與增益相互獨立 高頻響應速度快 壓擺率高 高速、低精度,集成運算放大器的選擇和使用,

6、10. CFA運放的應用 用作緩沖器時不能直接將輸出和反相輸入相連，而是要通過電阻連接，該電阻用以限制輸出端的正、負過沖脈沖的幅度。 用作低通電路時，不能在負反饋回路中并接電容元件，而是要在同相輸入端采用低通RC網絡。 二階低通濾波器的反相輸入端連接線的長度應盡可能的短，以保證盡量小的寄生電容，確保電路整體的相位裕度。 調節(jié)CFA電路的增益時，應調節(jié)輸入端電阻的阻值，而不能改變反饋電阻（反饋電阻值按技術資料中給出的參數值）。,集成運算放大器的選擇和使用,電路板采用一個獨立的模擬地，防止干擾。 電源輸入端采用退耦電容，在靠近集成放大器電源輸入端處對地連接一個10nF或100nF的瓷片電容。,集成運算放大器的選擇和使用,集成運算放大器的選擇和使用,集成運算放大器的選擇和使用,11. 穩(wěn)定集成運放電路的措施 數據轉換器輸入端口等具有相對來說比較大的電容，運放輸出與之相連接時會產生容性負載的不穩(wěn)定。解決的辦法是在運放輸出端與負載之間串接一個小電阻，電阻值的大小