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各类集成运放的性能特点

发布时间:2020-07-21 19:04:25 阅读: 来源:瓶体厂家

集成运放的发展十分迅速。通用型产品经历了四代更替,各项技术指标不断改进。同时,发展了适应特殊需要的各种专用型集成运放。为了在工作中能够根据要求正确地选用,首先必须了解各类集成运放的特点和它们的主要技术指标。

本文引用地址:第一代集成运放以μA709(我国的FC3)为代表,基本上沿袭了数字集成电路的制造工艺,但也开始少量采用例如横向PNP管的特殊元件,采用了微电流的恒流源、共模负反馈等电路,它们大致能够达到中等精度的要求。

第二代以μA741(我国的F007或5G24)为代表,它的特点是普遍采用了有源负载,因而在不增加放大级的情况下可获得很高的开环增益。由于放大级由三级减为两级,使防止自激的校正措施比较简单。电路中还有短路保护措施,防止过流造成损坏。

第三代以AD508(我国的4E325)为代表,其特点使输入级采用了超β管,使IIB、IIO和αIIO等项参数值大大下降。在版图设计方面,输入级采用热对称设计,使超β管产生的温漂得以抵消,因此在失调电压、失调电流、开环增益、共模抑制比和温漂等方面的指标都得到改善。

第四代以HA2900为代表,它的特点是制造工艺达到大规模集成电路的水平。输入级采用MOS场效应管,输入电阻达100MΩ以上,而且采取调制和解调措施,成为自稳零运算放大器,使失调电压和温漂进一步降低,一般无须调零即可使用。

除了通用型集成运放以外,还有专门为适应某些特殊需要而设计的专用型运放,它们往往在某些单项指标达到比较高的要求。下面扼要介绍几种有代表性的专用型运放的性能特点和应用场合。

一.高精度型

高精度集成运放的主要特点使漂移和噪声很低,而开环增益和共模抑制比很高,从而大大减小集成运放的误差,达到很高的精度。

二.低功耗型

在生物科学和空间技术的研究中,经常需要运放工作在很低的电源电压并只取微弱的电流。低功耗型集成运放的静态功耗一般比通用型低1~2个数量级(不超过毫瓦级),要求的电源电压很低,可用电池供电,也可在标准电压范围内工作。当在低电源电压下工作时,不仅静态功耗低,而且仍能保持良好的技术性能,例如仍能获得较高的开环差模增益和共模抑制比等。

三.高阻型

在测量放大器、采样-保持电路、带通滤波器、模拟调节器以及某些信号源内阻很高的电路中,需要使用高输入电阻或低输入电流的运算放大器,以便减小对被测电路的影响。

高阻型集成运放通常利用场效应管组成差分输入级,有的集成运放则全部用MOS工艺制成。高阻型集成运放的输入电阻高达1012Ω。

四.高速型

在A/D和D/A转换器、有源滤波器、高速采样-保持电路、模拟乘法器和精密比较器等电路中,要求集成运放具有较快的转换速率以获得较短的过渡时间来保证电路的精度。

高速型集成运放的主要特点是在大信号工作状态下具有优良的频率特性。它们的转换效率可达每微秒几十至几百伏,甚至高达1000V/μs。单位增益带宽可达10MHz,甚至几百兆赫。

五.高压型

某些应用场合需要集成运放能输出更高的电压,此时应选用高压型集成运放。这种集成运放的特点是输出电压动态范围大,电源电压高,因而集成运放的功耗也高。

六.大功率型

大功率型集成运放在提供较高的输出电压的同时,还能给出较大的输出电流,最后在负载上可以得到较大的输出功率。例如有些单片音频放大器可以输出十几瓦的功率。

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