5-4 集成运放参数类型和使用注意事项

5.7集成运算放大器的参数和种类•运放概述–内部电路示例1，双极型运放741(摘自西交大教材)输入级+-+-中间级输出级+•内部电路示例2，单极型(CMOS)运放(摘自西交大教材)运放概述符号电压传输特性运放概述AuPuNOuuPuNOuAoMUoMU非线性区非线性区线性区OuId=uP-uNOuOA1IN+NCV+OUTOA21234876512345671413121110981OUT11IN+V+2IN+22OUT4OUT44IN+3IN+33OUTINVVININININ5.7集成运算放大器的参数和种类5.7.1集成运算放大器的参数5.7.2集成运算放大器的类型5.7.3选用原则5.7.1集成运算放大器的参数OodPN20lg20lguAuuPNidPuuri(3)共模抑制比KCMR：80dB~120dB(1)开环差模电压放大倍数Aod（线性区）：通用型集成运放的Aod大都在80dB~100dB。(2)差模输入电阻rid：rid=105~1012Ω1.动态参数udCMRuc20lgdBAKAuPuNOuA1.动态参数(4)开环带宽BW（–3dB带宽）Aod下降3dB时的频率fH为上限截止频率，BW=fH10Hz。(5)单位增益带宽BWG(fT)741型的fT＝1.4MHz，宽带运放可达1GHz以上。(6)转换速率SR(压摆率)tuoOtoRuStou通用型运放压摆率为0.5～10V/µs。高速运放可达1000V/µsuPuNOuA——LM741之SR1.动态参数O15.6V0.68V/μs23μsuSRtO14.4V61.0V/μs0.236μsuSRt1.交流参数——F357之SR(7)输入失调电压UIO及其温漂dUIO/dT：输入失调电压是指为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压。通用：mV量级；高精度：μV输入失调电压的温漂是指温度每变化1℃时，输入失调电压的变化量。1-20μV/℃(8)输入失调电流IIO及其温漂dIIO/dT：反映运放输入级差分对管输入电流的不对称程度。BJT：nA；MOS：pAB2B1IOIII(9)输入偏置电流IB：输入级差分对管输入电流的基极(栅极)偏置电流的平均值，即)(21B2B1IBIII2.直流参数(11)最大差模输入电压UIdmax:UIdmax是不至于使输入级差分管反向击穿损坏的最大差模输入电压。(12)最大输出电流IOM:运放能够输出的最大电流。一般在10mA量级(13)最大输出电压UOM：稍小于电源电压。(10)最大共模输入电压UIcmax:UIcmax为输入级能正常放大差模信号时，容许输入的最大共模信号。3.极限参数除以上参数外，还有功耗、噪声等若干参数。型号差模输入电阻（Ω）输入失调电压(mV)共模抑制比（dB）转换速率（V/μs）CF7412×1062900.5LF3531012（MOS）510013LF35610123100121.几种典型的通用型运算放大器参数5.7.2集成运放的类型——通用型运放产品有几千种之多，历经1-4代：工艺水平、性能指标不断提高。分类：工艺：双极（BJT）、单极（MOS）原理：电压模、电流模、跨导型参数（指标）：通用、专用2.几种典型的高速、宽带型运算放大器参数型号单位增益带宽（MHz）转换速率（V/μs）差模输入电阻（Ω）共模抑制比（dB）LM7331202700.25×10650LM31815703×106100AD962060022002×106（双极型）605.7.2集成运放的种类——高速和宽带型3.几种典型的高精度、低噪声型运算放大器参数型号输入失调电压（μV）输入失调电流（nA）失调电压温度系数（μV/℃）共模抑制比（dB）OP07250.31.0110OP2730150.2108OP371070.21085.7.2集成运放的种类——高精度低噪声型4.几种典型的高输入阻抗型运算放大器参数型号差模输入电阻（Ω）输入偏置电流（pA）单位增益带宽（MHz）共模抑制比（dB）AD54910130.041100CF155101230190CA31301.5×101254805.7.2集成运放的种类——高输入阻抗型5.几种典型的低功耗型运算放大器参数型号静态功耗（μW）共模抑制比（dB）转换速率（V/μs）单位增益带宽（kHz）OP220500900.05200OP290241000.012205.7.2集成运放的种类——低功耗型6.几种典型的功率型运算放大器参数型号输出功率（W）峰值功率（W）共模抑制比（dB）转换速率（V/μs）LM38866813511019LM18752530---------8LM128010086---------5.7.2集成运放的种类——功率型5.7.3运放的选用原则•先通用，后专用–通用型运放的各项指标均较适中，可以满足大多数场合，而且用量大，价格较低。–专用型运放有时是以牺牲某些指标为代价来换取特别优异的某项性能。高精度运放通常速度不高，高速型和宽带型运放的直流精度较差，功耗偏大。5.8集成运算放大器的使用注意事项1.使用时必做的工作(1)使用运放前必须查阅有关手册，辨认芯片管脚，以便正确连线。(2)使用运放前用万用表或测试设备对照管脚，测量运放有无短路和断路现象，或用模拟集成电路测试仪器进行检查。(3)由于失调电压及失调电流的存在，输入为零时输出不为零。对于内部无自动稳零措施的运放，根据技术指标可以考虑外加调零电路，使之在零输入时得到零输出。(4)为了防止电路产生自激振荡，应外接频率补偿电容。集成运放使用中损坏的原因:(1)输入信号过大，使PN结击穿；(2)电源电压接反或过高；(3)输出端直接接“地”或接电源，运放将因击穿、输出级功耗过大等因素而损坏。为使运放安全工作，常保护措施如下：(1)输入保护RA1D2DoUiU2.保护措施RA1D2DoUiU+VCC-VEE(2)输出保护(3)电源端保护RAZDoUiUAoUiU1D2DCC+VCCV输出短路有限流电阻R保护。如果电源电压接反，二极管将处于反向状态无法为运放供电。2.保护措施本章小结1.多级放大电路有四种耦合方式，而直接耦合电路存在零点漂移现象。2.多级放大电路电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积，有两种计算方法：输入电阻法和开路电压法。3.差分放大电路利用晶体管和电路参数的对称性来抑制温漂。分析时将输入信号等效为差模信号和共模信号的叠加，并分别进行差模动态分析和共模动态分析。电路的性能指标因电路的输入、输出方式不同而有所差别。4.集成运放输出级采用互补对称功率放大电路，其实质为两个射级跟随器的组合。为提高效率，晶体管工作在乙类状态；而为减小交越失真，需使晶体管工作在甲乙类状态。5.集成运放通常由差分输入级、中间放大级、互补输出级和偏置电路四部分组成，其主要参数包括各种静态参数和动态参数。按照运放的性能指标，运放分为通用型和专用型两大类。选用集成运放时应遵循“先通用，后专用”的原则。