運放集成電路

『壹』 集成運算放大器由哪些基本電路構成

不同的運放他的原理是不同的但基本的方框圖是差不多的
集成運算放大器（integrated
operational
amplifier）簡稱集成運放，是由多級直接耦合放大電路組成的高增益模擬集成電路。它的增益高（可達60~180db），輸入電阻大（幾十千歐至百萬兆歐），輸出電阻低（幾十歐），共模抑制比高（60~170db），失調與飄移小，而且還具有輸入電壓為零時輸出電壓亦為零的特點，適用於正，負兩種極性信號的輸入和輸出。
模擬集成電路一般是由一塊厚約0.2~0.25mm的p型矽片製成，這種矽片是集成電路的基片。基片上可以做出包含有數十個或更多的bjt或fet、電阻和連接導線的電路。
運算放大器除具有+、-輸入端和輸出端外，還有+、-電源供電端、外接補償電路端、調零端、相位補償端、公共接地端及其他附加端等。它的閉環放大倍數取決於外接反饋電阻，這給使用帶來很大方便。
按照集成運算放大器的參數分類折疊
1）、通用型運算放大器
通用型運算放大器就是以通用為目的而設計的。這類器件的主要特點是價格低廉、產品量大面廣，其性能指
標能適合於一般性使用。例ma741（單運放）、lm358（雙運放）、lm324（四運放）及以場效應管為輸入
級的lf356
都屬於此種。它們是目前應用最為廣泛的集成運算放大器。
2）、高阻型運算放大器
這類集成運算放大器的特點是差模輸入阻抗非常高,輸入偏置電流非常小,一般rid>（109~1012）w,iib
為
幾皮安到幾十皮安。實現這些指標的主要措施是利用場效應管高輸入阻抗的特點,用場效應管組成運算放大
器的差分輸入級。用fet
作輸入級,不僅輸入阻抗高,輸入偏置電流低,而且具有高速、寬頻和低雜訊等優點,
但輸入失調電壓較大。常見的集成器件有lf356、lf355、lf347（四運放）及更高輸入阻抗的ca3130、ca3140
等。
3）、低溫漂型運算放大器
在精密儀器、弱信號檢測等自動控制儀表中,總是希望運算放大器的失調電壓要小且不隨溫度的變化而變
化。低溫漂型運算放大器就是為此而設計的。目前常用的高精度、低溫漂運算放大器有op-07、op-27、ad508
及由mosfet
組成的斬波穩零型低漂移器件icl7650
等。
4）、高速型運算放大器
在快速a/d
和d/a
轉換器、視頻放大器中,要求集成運算放大器的轉換速率sr
一定要高,單位增益帶寬bwg
一定要足夠大,像通用型集成運放是不能適合於高速應用的場合的。高速型運算放大器主要特點是具有高的
轉換速率和寬的頻率響應。常見的運放有lm318、ma715
等,其sr=50~70v/ms,bwg>20mhz。
5）、低功耗型運算放大器
由於電子電路集成化的最大優點是能使復雜電路小型輕便,所以隨著攜帶型儀器應用范圍的擴大,必須使用
低電源電壓供電、低功率消耗的運算放大器相適用。常用的運算放大器有tl-022c、tl-060c
等,其工作電
壓為±2v~±18v,消耗電流為50~250ma。目前有的產品功耗已達微瓦級,例如icl7600
的供電電源為1.5v,
功耗為10mw,可採用單節電池供電。
6）、高壓大功率型運算放大器
運算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運算放大器中,輸出電壓的最大值一般僅幾十伏,
輸出電流僅幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流,集成運放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運算放大器外部不需附加任何電路，即可輸出高電壓和大電流。例如d41集成運放的電源電壓可達±150v，ua791集成運放的輸出電流可達1a。

『貳』 運放集成電路是什麼

集成電路是利用氧化，光刻，擴散，外延，蒸鋁等集成工藝，把晶體納腔管，電阻，導線等集中製作在一小塊半導體（硅）基片上，構成一個完整的電路。按功能可分為模擬集成電路和數字集成電路兩大類，其中集成電路旅羨運算放大器（線性集成電路，簡稱集成運放）是洞鎮衫模擬集成電路中應用最廣泛的，它實質上是一個高增益的直接耦合多級放大電路。

『叄』 集成運放一般由哪幾部分組成

集成運放由哪幾部分組成？
通用型集成運放由輸入級、中間級、輸出級和偏置電路等四個部分組成。

通常，輸入級為差分放大電路，中間級為共射放大電路，輸出級為互補電路，偏置電路為電流源電路。

對輸入級的要求：輸入電阻大，溫漂小，放大倍數盡可能大。

對中間級的要求：放大倍數大，一切措施幾乎都是為了增大放大倍數。

對輸出級的要求：帶負載能力強，最大不失真輸出電壓盡可能大。

對偏置電路的要求：提供的靜態電流穩定。

集成運算放大器簡稱集成運放，是具有高放大倍數的集成電路。它的內部是直接耦合的多級放大器，整個電路可分為輸入級、中間級、輸出級三部分。輸入級采畝遲用差分放大電路以消除零點漂移和抑制干擾；中間級一般採用共發知耐遲射極電路，以獲得足夠高的電壓增益；輸出級一般採用互補對稱功放電路，以輸出足夠大的電壓和電流，其輸出電阻小，負載能力強。

集成運放廣泛用於模擬信號的處理和產生電路之中，因搭李其高性能、低價位，在大多數情況下，已經取代了分立原件放大電路。

『肆』 集成運放電路就是集成電路嗎

通俗來說，集成電路是將能實現某種功能的電路，包括組成該電路所需的所有電阻回、電容、晶體管答等全部集中固化在一塊晶元上；在需要實現某種功能時，只需選用相應功能的晶元，就能以簡單的方式達到要求；運算放大器，各種邏輯電路，收音機中的變頻、放大電路、穩壓電路及一些專用電路等都可以設計封裝為集成電路。 所以，集成運算放大器只是眾多形式、功能的集成電路中的一種，不是全部集成電路。

『伍』 集成運放的種類

集成運算放大器的分類
按照集成運算放大器的參數來分,集成運算放大器可分為如下幾類。 精密運算放大器一般指失調電壓低於1mV的運放並同時強調失調電壓隨溫度的變化漂移值要小於100V。對於直流輸入信號，VOS和它的溫漂足夠小就行了，但對於交流輸入信號，我們還必須考慮運放的輸入電壓雜訊和輸入電流雜訊，在很多應用情況下輸入電壓噪 聲和輸入電流雜訊顯得更為重要一些。同時，很多應用設計中需要使用可編程高精密運算放大器（PVGA），在信號鏈中對放大倍數進行動態調整。
在用於實現許多高端感測器的輸入處理設計時，如何選擇最佳的精密運算放大器卻存在一些挑戰。
在感測器類型和（或）其使用環境帶來許多特別要求時，例如超低功耗、低雜訊、零漂移、軌到軌輸入及輸出、可靠的熱穩定性和對數以千計讀數和（或）在惡劣工作條件下提供一致性能的可再現性，運算放大器的選擇就會變得特別困難。
在基於感測器的復雜應用中，設計者需要進行多方面考慮，以便獲得規格與性能最佳組合的精密運算放大器，同時還需要考慮成本。具體而言，斬波穩定型運算放大器（零漂移放大器）非常適用於要求超低失調電壓以及零漂移的應用。斬波運算放大器通過持續運行在晶元上實現的校準機制來達到高DC精度。
精密運算放大電路與普通運算放大電路的區別：
普通運算放大電路構成一般類似，精密放大電路會多一些電源去耦，濾波等特殊設計的電路。主要區別在於運算放大器上，精密運算放大器的性能比一般運放好很多，比如開環放大倍數更大，CMRR更大，速度比較慢，GBW，SR一般比較小。失調電壓或失調電流比較小，溫度漂移小，雜訊低等等。好的精密運放的性能遠不是一般運算放大器可以比得，一般運放的失調往往是幾個mV，而精密運放可以小到1uV的水平。要放大微小的信號，必須用精密運放，用了一般的運放，它自身都會帶入很大的干擾。要通過外圍電路改善，小幅或者微調可以，但無法大幅度或者徹底改變。
將來隨著各種新型感測器的推出，人們對電子設備性能要求越來越高，大量自動化設備投入使用，低失調、低雜訊的高精密放大器將會在醫療電子、測量儀表、汽車電子、工業自動化設備等領域大顯身手。高精密運算放大器的性能指標將與時俱進，向著更低電壓電流雜訊更低的失調電壓、更低的失調電壓溫漂、更大帶寬、更小功耗、更高電壓方向不斷創新，產品不斷推陳出新，滿足客戶不斷提高的設計需求。
最常用的精密運放就是OP07，以及它的家族，OP27，OP37，OP177，OPA2333。其他的還有很多，比如美國AD公司的產品，很多都是OPA帶頭的。 集成運算放大器是模擬集成電路中應用最廣泛的一種器件。在由運算放大器組成的各種系統中,由於應用要求不一樣,對運算放大器的性能要求也不一樣。
在沒有特殊要求的場合,盡量選用通用型集成運放,這樣既可降低成本,又容易保證貨源。當一個系統中使用多個運放時,盡可能選用多運放集成電路。
評價集成運放性能的優劣,應看其綜合性能。一般用優值系數K來衡量集成運放的優良程度,其定義為：式中,SR為轉換率,單位為V/ms,其值越大,表明運放的交流特性越好;Iib為運放的輸入偏置電流,單位是nA;VOS為輸入失調電壓,單位是mV。Iib和VOS值越小,表明運放的直流特性越好。所以,對於放大音頻、視頻等交流信號的電路,選SR（轉換速率）大的運放比較合適;對於處理微弱的直流信號的電路,選用精度比較的高的運放比較合適（既失調電流、失調電壓及溫飄均比較小）。
實際選擇集成運放時,除優值系數要考慮之外,還應考慮其他因素。例如信號源的性質,是電壓源還是電流源;負載的性質,集成運放輸出電壓和電流的是否滿足要求;環境條件,集成運放允許工作范圍、工作電壓范圍、功耗與體積等因素是否滿足要求。 1．集成運放的電源供給方式
集成運放有兩個電源接線端+VCC和-VEE,但有不同的電源供給方式。對於不同的電源供給方式,對輸入信號的要求是不同的。
（1）對稱雙電源供電方式
運算放大器多採用這種方式供電。相對於公共端（地）的正電源（+E）與負電源（-E）分別接於運放的+VCC和-VEE管腳上。在這種方式下,可把信號源直接接到運放的輸入腳上,而輸出電壓的振幅可達正負對稱電源電壓。
（2）單電源供電方式
單電源供電是將運放的-VEE管腳連接到地上。此時為了保證運放內部單元電路具有合適的靜態工作點,在運放輸入端一定要加入一直流電位,此時運放的輸出是在某一直流電位基礎上隨輸入信號變化。對於交流放大器,靜態時,運算放大器的輸出電壓近似為VCC/2,為了隔離掉輸出中的直流成分接入電容C3。
2．集成運放的調零問題
由於集成運放的輸入失調電壓和輸入失調電流的影響,當運算放大器組成的線性電路輸入信號為零時,輸出往往不等於零。為了提高電路的運算精度,要求對失調電壓和失調電流造成的誤差進行補償,這就是運算放大器的調零。常用的調零方法有內部調零和外部調零,而對於沒有內部調零端子的集成運放,要採用外部調零方法。
3．集成運放的自激振盪問題
運算放大器是一個高放大倍數的多級放大器,在接成深度負反饋條件下,很容易產生自激振盪。為使放大器能穩定的工作,就需外加一定的頻率補償網路,以消除自激振盪。
另外,防止通過電源內阻造成低頻振盪或高頻振盪的措施是在集成運放的正、負供電電源的輸入端對地一定要分別加入一電解電容（10mF）和一高頻濾波電容（0.01mF~0.1mF）。
4．集成運放的保護問題
集成運放的安全保護有三個方面：電源保護、輸入保護和輸出保護。
（1）電源保護。電源的常見故障是電源極性接反和電壓跳變。電源反接保護和電源電壓突變保護電路，對於性能較差的電源,在電源接通和斷開瞬間,往往出現電壓過沖。採用FET電流源和穩壓管鉗位保護,穩壓管的穩壓值大於集成運放的正常工作電壓而小於集成運放的最大允許工作電壓。FET管的電流應大於集成運放的正常工作電流。
（2）輸入保護。集成運放的輸入差模電壓過高或者輸入共模電壓過高（超出該集成運放的極限參數范圍）,集成運放也會損壞。
（3）輸出保護。當集成運放過載或輸出端短路時,若沒有保護電路,該運放就會損壞。但有些集成運放內部設置了限流保護或短路保護,使用這些器件就不需再加輸出保護。對於內部沒有限流或短路保護的集成運放。

『陸』 集成運放由哪幾部分組成各部分的主要作用是什麼

由輸入級、中間級、輸出級三部分組成。作用如下：談絕

• 輸入級：採用差分放大電路以消除零點漂移和抑制干擾。

• 中間級：一般採用共發射極電路，以獲得足夠高的電壓增益。

• 輸出級：一般採用互補對稱功放電路，以輸出足夠大的電壓和電流，其輸出電阻小，負載能力強。

『柒』 運放電路的工作原理

運放電路的工作原理是把被控制的非電量（如溫度、轉速、壓力、流量、照度等）用感測器轉換為電信號，再與給定量比較，得到一個微弱的偏差信號。因為這個微弱的偏差信號的幅度和功率均不足以推動顯示或者執行機構，所以需要把這個偏差信號放大到需要的程度，再去推動執行機構或送到儀表中去顯示。

在感測器類型和（或）其使用環境帶來許多特別要求時，例如超低功耗、低雜訊、零漂移、軌到軌輸入及輸出、可靠的熱穩定性和對數以千計讀數和（或）在惡劣工作條件下提供一致性能的可再現性，運算放大器的選擇就會變得特別困難。

在基於感測器的復雜應用中，設計者需要進行多方面考慮，以便獲得規格與性能最佳組合的精密運算放大器，同時還需要考慮成本。具體而言，斬波穩定型運算放大器（零漂移放大器）非常適用於要求超低失調電壓以及零漂移的應用。斬波運算放大器通過持續運行在晶元上實現的校準機制來達到高DC精度。

(7)運放集成電路擴展閱讀

在沒有特殊要求的場合，盡量選用通用型集成運放，這樣既可降低成本，又容易保證貨源。當一個系統中使用多個運放時，盡可能選用多運放集成電路，例如LM324、LF347等都是將四個運放封裝在一起的集成電路。

評價集成運放性能的優劣，應看其綜合性能。一般用優值系數K來衡量集成運放的優良程度，其定義為：式中，SR為轉換率，單位為V/ms，其值越大，表明運放的交流特性越好；Iib為運放的輸入偏置電流，單位是nA；VOS為輸入失調電壓，單位是mV。Iib和VOS值越小，表明運放的直流特性越好。

所以，對於放大音頻、視頻等交流信號的電路，選SR（轉換速率）大的運放比較合適;對於處理微弱的直流信號的電路，選用精度比較的高的運放比較合適（既失調電流、失調電壓及溫飄均比較小）。

實際選擇集成運放時，除優值系數要考慮之外，還應考慮其他因素。例如信號源的性質，是電壓源還是電流源;負載的性質，集成運放輸出電壓和電流的是否滿足要求;環境條件，集成運放允許工作范圍、工作電壓范圍、功耗與體積等因素是否滿足要求。