一、運算放大器的作用是什么
1、提高信噪比
運算放大器可(ke)以通(tong)過增(zeng)加(jia)信號的(de)幅度(du),使信號與噪聲(sheng)之間(jian)的(de)差別更加(jia)明顯,從而提高了(le)信噪比。這對一些需要(yao)精確(que)測(ce)量的(de)應用(yong)非常重要(yao),如生物醫學領域(yu)中的(de)心(xin)電(dian)圖儀和血壓計(ji)等。
2、微分和積分
運算放大器還可以(yi)用于微分(fen)(fen)(fen)和(he)積(ji)分(fen)(fen)(fen)電(dian)路(lu)中。微分(fen)(fen)(fen)電(dian)路(lu)可以(yi)將(jiang)輸(shu)入信號(hao)求導,積(ji)分(fen)(fen)(fen)電(dian)路(lu)可以(yi)將(jiang)輸(shu)入信號(hao)積(ji)分(fen)(fen)(fen)。這些(xie)電(dian)路(lu)在測量、控(kong)制和(he)信號(hao)處理等領域有廣泛的應用。
3、濾波處理
運算放(fang)大器(qi)可(ke)以與電容、電感等元件組成濾(lv)波電路(lu),對信號(hao)進行濾(lv)波處理(li),去除雜波和(he)干擾信號(hao),使(shi)信號(hao)更加純凈。
4、放大信號
運算(suan)放大器(qi)可(ke)(ke)以(yi)(yi)將輸(shu)入信號(hao)放大到輸(shu)出端(duan),具有高(gao)增益的特性,可(ke)(ke)以(yi)(yi)使較小的信號(hao)放大到足(zu)夠大的程度,以(yi)(yi)滿足(zu)特定的應用需求。
5、測量電壓
運算放(fang)大(da)器可以(yi)作(zuo)為電壓(ya)測量(liang)的工(gong)具,通過對電壓(ya)變化(hua)的放(fang)大(da),可以(yi)檢測、測量(liang)和記錄(lu)電壓(ya)信號(hao)。
二、運算放大器有哪些分類
基于制造工藝的分類,根據制造(zao)工藝,目前使(shi)用(yong)的集成模擬運算(suan)放大(da)器(qi)(qi)可分為標(biao)準(zhun)硅工藝運算(suan)放大(da)器(qi)(qi)、在標(biao)準(zhun)硅工藝中結(jie)合JFET工藝的運算(suan)放大(da)器(qi)(qi)和(he)在標(biao)準(zhun)硅工藝中結(jie)合MOS工藝的運算(suan)放大(da)器(qi)(qi)。
基于標(biao)準硅工(gong)藝的集(ji)成模擬運算(suan)放大器(qi)的特點是低(di)開(kai)環輸入阻抗、低(di)輸入噪聲、增益略低(di)、成本低(di)、精度低(di)、功耗高(gao)。這是因(yin)為標(biao)準硅工(gong)藝的集(ji)成模擬運算(suan)放大器(qi)內部都(dou)是NPN-PNP管。
考慮到頻率(lv)特性,中間增(zeng)(zeng)益(yi)級不能太多(duo),這樣會使總(zong)增(zeng)(zeng)益(yi)變小,一般在80~110dB之間。標準硅(gui)工藝可(ke)與激(ji)光(guang)校(xiao)正(zheng)技(ji)術相結合,大(da)大(da)提高集成模擬(ni)運(yun)算放(fang)(fang)大(da)器的精度(du)。目前溫度(du)漂移參數可(ke)達0.15ppm。通過改變標準的硅(gui)工藝,我們可(ke)以(yi)設計通用運(yun)算放(fang)(fang)大(da)器和高速運(yun)算放(fang)(fang)大(da)器。典型的例(li)子(zi)是LM324。
在標準硅工藝中采用JFET工藝的運算放大器主要是將標準硅(gui)(gui)工藝(yi)的(de)(de)集成模擬運(yun)算(suan)放(fang)大(da)(da)器的(de)(de)輸(shu)(shu)入(ru)級改進為(wei)JFET,大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高了運(yun)算(suan)放(fang)大(da)(da)器的(de)(de)開環輸(shu)(shu)入(ru)阻抗,并順便提(ti)高了通(tong)用(yong)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)(da)器的(de)(de)轉換速度。其他集成模擬運(yun)算(suan)放(fang)大(da)(da)器類似于標準硅(gui)(gui)工藝(yi)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)(da)器。典型的(de)(de)開環輸(shu)(shu)入(ru)阻抗約為(wei)1000m歐姆,典型的(de)(de)例子是TL084。
在標準硅工(gong)藝(yi)中(zhong)采用MOS工(gong)藝(yi)的運算放大器分(fen)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。典型的例子是CA3140。
(2)第二種是采用全MOS FET技術的模擬運算放大器
大大降低了功耗,但電源電壓降低,功耗大大降低。其典型的開(kai)環(huan)輸入阻抗(kang)約為10^12歐(ou)姆(mu)。
(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/分鐘(zhong)。在處(chu)理直流信號時接(jie)近理想的(de)運算放大器(qi)特(te)性(xing)。其典型的(de)開環(huan)輸入阻抗(kang)約為10^12 歐姆。典型的(de)例子(zi)是ICL7650.1。