一、運算放大器的作用是什么
1、提高信噪比
運算放大器可以通過增加(jia)信(xin)(xin)號的(de)幅度,使信(xin)(xin)號與噪聲之(zhi)間(jian)的(de)差別更加(jia)明顯,從(cong)而提(ti)高了信(xin)(xin)噪比。這(zhe)對(dui)一些需(xu)要精確測(ce)量的(de)應用非常重要,如生物(wu)醫學領(ling)域中(zhong)的(de)心(xin)電(dian)圖儀和血壓計等。
2、微分和積分
運算放大器還可以(yi)用于微(wei)分(fen)和(he)積(ji)分(fen)電路(lu)中(zhong)。微(wei)分(fen)電路(lu)可以(yi)將輸入(ru)信(xin)號求(qiu)導,積(ji)分(fen)電路(lu)可以(yi)將輸入(ru)信(xin)號積(ji)分(fen)。這(zhe)些電路(lu)在(zai)測(ce)量、控制和(he)信(xin)號處理等領域有廣泛的應用。
3、濾波處理
運算(suan)放大器(qi)可以與電容(rong)、電感等元件組成濾波電路,對信號(hao)進行濾波處理(li),去除雜波和干擾信號(hao),使信號(hao)更(geng)加純凈。
4、放大信號
運算放(fang)(fang)大(da)(da)器可(ke)以將輸(shu)入信(xin)號放(fang)(fang)大(da)(da)到輸(shu)出端,具有高增益的(de)特(te)性,可(ke)以使較(jiao)小的(de)信(xin)號放(fang)(fang)大(da)(da)到足(zu)夠大(da)(da)的(de)程度,以滿足(zu)特(te)定的(de)應用需求。
5、測量電壓
運算放大器可以作為(wei)電(dian)壓(ya)測(ce)(ce)量的工具,通過對電(dian)壓(ya)變化的放大,可以檢(jian)測(ce)(ce)、測(ce)(ce)量和記(ji)錄電(dian)壓(ya)信號。
二、運算放大器有哪些分類
基于制造工藝的分類,根據(ju)制造(zao)工(gong)藝(yi)(yi),目(mu)前使(shi)用(yong)的集成模擬運(yun)(yun)算放大(da)器(qi)可分為(wei)標(biao)準硅工(gong)藝(yi)(yi)運(yun)(yun)算放大(da)器(qi)、在(zai)標(biao)準硅工(gong)藝(yi)(yi)中結(jie)合JFET工(gong)藝(yi)(yi)的運(yun)(yun)算放大(da)器(qi)和在(zai)標(biao)準硅工(gong)藝(yi)(yi)中結(jie)合MOS工(gong)藝(yi)(yi)的運(yun)(yun)算放大(da)器(qi)。
基于(yu)標準(zhun)硅工(gong)藝的(de)集成模(mo)擬(ni)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)的(de)特點是(shi)低(di)開環輸(shu)入(ru)(ru)阻抗、低(di)輸(shu)入(ru)(ru)噪聲、增(zeng)益略(lve)低(di)、成本低(di)、精度低(di)、功耗高(gao)。這是(shi)因為標準(zhun)硅工(gong)藝的(de)集成模(mo)擬(ni)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)內部都(dou)是(shi)NPN-PNP管。
考慮到頻(pin)率特性,中間增(zeng)(zeng)益(yi)級(ji)不能太多,這樣會(hui)使總增(zeng)(zeng)益(yi)變小,一般(ban)在(zai)80~110dB之間。標(biao)準硅工藝可與激光校正技(ji)術相結(jie)合,大大提高集成模擬運(yun)(yun)算放大器的精度。目前溫度漂移參數可達0.15ppm。通過改(gai)變標(biao)準的硅工藝,我們可以設(she)計通用運(yun)(yun)算放大器和高速運(yun)(yun)算放大器。典型的例(li)子是LM324。
在標準硅工藝中采用JFET工藝的運算放大器主要(yao)是(shi)將標準硅工藝的集(ji)成模擬(ni)運算(suan)放(fang)大(da)器的輸(shu)入(ru)級改進為(wei)JFET,大(da)大(da)提(ti)高了(le)運算(suan)放(fang)大(da)器的開(kai)環(huan)輸(shu)入(ru)阻抗,并(bing)順便提(ti)高了(le)通用運算(suan)放(fang)大(da)器的轉換速度。其(qi)他集(ji)成模擬(ni)運算(suan)放(fang)大(da)器類似于標準硅工藝運算(suan)放(fang)大(da)器。典型的開(kai)環(huan)輸(shu)入(ru)阻抗約為(wei)1000m歐姆,典型的例子是(shi)TL084。
在標(biao)準硅工藝中采(cai)用MOS工藝的運算放大器(qi)分為三類:
(1)第一種是將標準硅工藝中集成模擬運算放大器的輸入級改進為MOS
FET,與JFET相比,大大提高了運算放大器的開環輸入阻抗,提高了通用運算放大器的轉換速度。其他集成模擬運算放大器類似于標準硅工藝運算放大器。典型的開環輸入阻抗約為10^12歐姆。典型的(de)例子是(shi)CA3140。
(2)第二種是采用全MOS FET技術的模擬運算放大器
大大降低(di)了功耗,但電(dian)源電(dian)壓降低(di),功耗大大降低(di)。其典型的開環輸入(ru)阻抗約(yue)為(wei)10^12歐姆。
(3)第三類是采用全MOS
FET技術的模擬數字混合運算放大器,主要用于利用斬波穩定技術提高直流信號的處理精度。輸入失調電壓可達0.01uV。溫度漂移參數可達0。目前為02頁(ye)/分鐘。在處理直流(liu)信號時(shi)接近理想的(de)運(yun)算放(fang)大器特性。其(qi)典(dian)型(xing)的(de)開環輸(shu)入阻抗約為10^12 歐(ou)姆。典(dian)型(xing)的(de)例子是ICL7650.1。