集成运放典型应用电路及特征
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运放典型应用电路一、什么是运放运放,即运算放大器,是一种集成电路芯片,主要用于放大、滤波、求导等信号处理方面。
它的特点是输入阻抗高、输出阻抗低,增益高、带宽宽广,可以通过外接电路改变其工作方式。
二、基本运放电路1. 非反馈式基本运放电路非反馈式基本运放电路由一个差动输入级和一个单端输出级组成。
其中差动输入级由两个晶体管组成,用于将输入信号转换为差模信号;单端输出级由一个共射极晶体管组成,用于将差模信号转换为单端输出信号。
2. 反馈式基本运放电路反馈式基本运放电路在非反馈式基本运放电路的基础上加入了反馈网络。
反馈网络可以改变增益、频率响应等特性,使得运放可以适应不同的应用场合。
三、典型应用电路1. 反相比例放大器反相比例放大器是一种常见的运放应用电路。
它的原理是将输入信号经过一个负反馈网络后再输入到非反相输入端口上。
这样可以实现对输入信号进行负反馈放大,从而达到比例放大的效果。
2. 非反相比例放大器非反相比例放大器与反相比例放大器类似,只是将输入信号输入到非反相输入端口上。
这样可以实现对输入信号进行正反馈放大,从而达到比例放大的效果。
3. 仪表放大器仪表放大器是一种高精度、高稳定性的运放应用电路。
它通过差分输入、高增益、低噪声等设计特点,实现对小信号的高精度测量和处理。
4. 滤波器滤波器是一种常见的运放应用电路。
它通过选择不同的电容和电感组合,可以实现不同类型的滤波功能,如低通滤波、高通滤波、带通滤波等。
5. 稳压电源稳压电源是一种常见的运放应用电路。
它通过反馈网络控制输出电压,使得输出电压保持稳定不变。
稳压电源广泛应用于各种电子设备中。
6. 正弦波振荡器正弦波振荡器是一种常见的运放应用电路。
它通过选择合适的RC组合和反馈网络,可以实现正弦波振荡输出。
正弦波振荡器广泛应用于各种信号发生器中。
四、总结运放是一种功能强大的集成电路芯片,可以应用于放大、滤波、求导等信号处理方面。
不同的运放应用电路具有不同的特点和功能,可以满足各种不同的应用需求。
模拟运放的分类及特点模拟运算放大器从诞生至今,已有40多年的历史了。
最早的工艺是采用硅NPN 工艺,后来改进为硅NPN-PNP 工艺。
在结型场效应管技术成熟后,又进一步的加入了结型场效应管工艺。
当MOS 管技术成熟后,特别是CMOS 技术成熟后,模拟运算放大器有了质的飞跃,一方面解决了低功耗的问题,另一方面通过混合模拟与数字电路技术,解决了直流小信号直接处理的难题。
经过多年的发展,模拟运算放大器技术已经很成熟,性能曰臻完善,品种极多。
按照集成运算放大器的功能和性能来分,集成运算放大器可分为如下几类。
1、通用型运算放大器通用型运算放大器实际就是具有最基本功能的最廉价的运放,是以通用为目的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。
目前对通用型的定义还不十分明确,此型的性能尚没有明确的标准。
可以大致认为,在不要求有突出参数指标情况下使用的运放就称之为通用型。
但是,由于运放的整体性能普遍提高,通用型的标准也有相对上浮趋势。
即过去的某些高性能运放,现在可能就变成了通用型。
根据实际参数指标,目前下列运放被划分为通用型:单运放系列中的uA709、uA741、MC1456、LM301A 、LF351、TL081等;双运放系列中的LM358、RC4558、MC1458、LF353、TL082等;四运放系列中的LM324、MC3403、LF347、TL084等。
通用型运算放大器因为其自己身的特点,应用面很广。
主要应用在技术要求适中的地方,以能满足工作要用,经济又实用为准。
通用型集成运放适用于放大低频信号。
在实际选用时,应尽量选用通用型运算放大器,因为它们容易购得且性价比高。
但其缺点是不能满足一点技术指标要求高的产品应用,不能满足一些特殊的技术服务只有通用型不能满足要求时,才能选用专用型,这样即可降低成本,又容易保证货源。
在通用型运放中,741A μ(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356等是目前应用最为广泛的集成运算放大器。
运算放大器应用电路介绍运放基础知识1.1双电源供电和单电源供电所有的运算放大器都有两个电源引脚,一般在资料中,它们的标识是V C C+和V C C-,但是有些时候它们的标识是V C C+和G N D。
这是因为有些数据手册的作者企图将这种标识的差异作为单电源运放和双电源运放的区别。
但是,这并不是说他们就一定要那样使用――他们可能可以工作在其他的电压下。
在运放不是按默认电压供电的时候,需要参考运放的数据手册,特别是绝对最大供电电压和电压摆动说明。
绝大多数的模拟电路设计者都知道怎么在双电源电压的条件下使用运算放大器,比如图一左边的那个电路,一个双电源是由一个正电源和一个相等电压的负电源组成。
一般是正负15V,正负12V和正负5V也是经常使用的。
输入电压和输出电压都是参考地给出的,还包括正负电压的摆动幅度极限V o m以及最大输出摆幅。
单电源供电的电路(图一中右)运放的电源脚连接到正电源和地。
正电源引脚接到V C C+,地或者V C C-引脚连接到G N D。
将正电压分成一半后的电压作为虚地接到运放的输入引脚上,这时运放的输出电压也是该虚地电压,运放的输出电压以虚地为中心,摆幅在V o m之内。
有一些新的运放有两个不同的最高输出电压和最低输出电压。
这种运放的数据手册中会特别分别指明V o h和V o l。
需要特别注意的是有不少的设计者会很随意的用虚地来参考输入电压和输出电压,但在大部分应用中,输入和输出是参考电源地的,所以设计者必须在输入和输出的地方加入隔直电容,用来隔离虚地和地之间的直流电压。
(参见 1.3节)图一通常单电源供电的电压一般是5V,这时运放的输出电压摆幅会更低。
另外现在运放的供电电压也可以是3V也或者会更低。
出于这个原因在单电源供电的电路中使用的运放基本上都是R a i l-T o-R a i l的运放,这样就消除了丢失的动态范围。
需要特别指出的是输入和输出不一定都能够承受R a i l-T o-R a i l的电压。
模拟电子技术科技小论文简析集成运算放大器的发展及典型精典应用电路姓名:学院:电子工程学院专业:电子信息工程班级:2016级5班指导老师:一、集成运算放大器的发展历史及现状1934年的某天,哈里·布莱克(Harry·Black)搭渡从他家所在的纽约到贝尔实验室所在的新泽西去上班。
渡船舒缓了他那紧张的神经,使得他可以做一些概念性的思考。
哈里有个难题要解决:当电话线延伸得很长时,信号需要放大。
但放大器是如此的不可靠,使得服务质量受到严重制约。
首先,初始增益误差很大,但这个问题很快就通过使用一个调节器解决了。
第二,即使放大器在出厂时调节好了,但是在现场应用的时候,增益的大范围漂移使得音量太低或者输入的语音失真。
为了制造一个稳定的放大器,很多的方法都尝试过了,但是变化的温度和极差的电话线供电状况所导致的增益漂移,一直难以克服。
被动元件比主动元件有更好的漂移特性,如果放大器的增益取决于被动元件的话,问题不就解决了吗?在这次搭渡途中,哈里构思了这样一个新奇的解决方法,并记录了下来。
这个方法首先需要制造一个增益比实际应用所需增益要大的放大器,然后将部分的输出信号反馈到输入端,使得电路(包括放大器和反馈元件)增益取决于反馈回路而不是放大器本身。
这样,电路增益也就取决于被动的反馈元件而不是主动的放大器,这叫做负反馈,是现代运算放大器的工作原理。
哈里在渡船上记录了史上第一个有意设计的反馈电路,但是我们可以肯定在这之前,有人曾无意构建过反馈电路,只不过忽视了它的效果而已。
起初,管理层和放大器设计者有很大的抱怨:“设计一个30-KHz增益带宽积(GBW)的放大器已经够难的了,现在这个傻瓜想要我们设计成3-MHz的增益带宽积,但他却只是用来搭建一个30-KHz增益带宽积的电路!”然而,时间证明哈里是对的。
但是哈里没有深入探讨这带来的一个次要问题——振荡。
当使用大开环增益的放大器来构建闭环电路时,有时会振荡。