目前市場運(yùn)放種類繁多，面對(duì)不同的使用條件和環(huán)境，是否都能選擇一樣的運(yùn)放呢？沒關(guān)系，這是很多電子工程師都會(huì)困惑的問題，接下來為你揭開運(yùn)放選型的神秘面紗：

運(yùn)算放大器的原理簡述：

運(yùn)算放大器是目前應(yīng)用最廣泛的一種器件，雖然各中不同的運(yùn)放結(jié)構(gòu)不同，但對(duì)于外部

電路而言，其特性都是一樣的。運(yùn)算放大器一般由4個(gè)部分組成，偏置電路，輸入級(jí)，中間

級(jí)，輸出級(jí)，其中輸入級(jí)一般是采用差動(dòng)放大電路(抑制電源)，中間級(jí)一般采用有源負(fù)載的共射負(fù)載電路(提高放大倍數(shù))，輸出級(jí)一般采用互補(bǔ)對(duì)稱輸出級(jí)電路(提高電路驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力)，這里只是簡單的介紹一下，具體的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜。

工業(yè)上，用來衡量一個(gè)運(yùn)算放大器的性能的指標(biāo)有很多，一般認(rèn)為實(shí)際運(yùn)算放大器越接近理想運(yùn)放就越好，課堂上我們涉及到的只是要求輸入端等效電阻無窮大，開環(huán)增益無窮大。其實(shí)還有很多其他的指標(biāo)，我就簡要介紹下吧，運(yùn)算放大器的性能指標(biāo)包括5個(gè)，開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)，最大輸出電壓，差模輸入電阻，輸出電阻，共模抑制比CMRR。(開環(huán)差模放大倍數(shù)是指集成運(yùn)放在無外加反饋回路的情況下的差模電壓的放大倍數(shù)。最大輸出電壓是指它是指一定電壓下，集成運(yùn)放的最大不失真輸出電壓的峰--峰值。差模輸入電阻的大小反映了集成運(yùn)放輸入端向差模輸入信號(hào)源索取電流的大小。要求它愈大愈好。輸出電阻的大小反映了集成運(yùn)放在小信號(hào)輸出時(shí)的負(fù)載能力。共模抑制比放映了集成運(yùn)放對(duì)共模輸入信號(hào)的抑制能力，其定義同差動(dòng)放大電路。CMRR越大越好。)

按照集成運(yùn)算放大器的參數(shù)來分，集成運(yùn)算放大器可分為如下幾類：

1.通用型運(yùn)算放大器

通用型運(yùn)算放大器就是以通用為目的而設(shè)計(jì)的。這類器件的主要特點(diǎn)是價(jià)格低廉、產(chǎn)品量大面廣,其性能指標(biāo)能適合于一般性使用。

常見運(yùn)放：

μA741(單運(yùn)放)、LM358(雙運(yùn)放)、LM324(四運(yùn)放)及以場效應(yīng)管為輸入級(jí)的LF356都屬于此種，它們是目前應(yīng)用最為廣泛的集成運(yùn)算放大器。

2.高精密運(yùn)算放大器

精密運(yùn)算放大器一般指失調(diào)電壓低于1mV的運(yùn)放并同時(shí)強(qiáng)調(diào)失調(diào)電壓隨溫度的變化漂移值要小于100V。

常見運(yùn)放：

最常用的精密運(yùn)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(chǎn)品，很多都是OPA帶頭的。

特點(diǎn)： 精密運(yùn)算放大器的性能比一般運(yùn)放好很多，比如開環(huán)放大倍數(shù)更大，CMRR更大，速度比較慢，GBW，SR一般比較小。失調(diào)電壓或失調(diào)電流比較小，溫度漂移小，噪聲低等，一般運(yùn)放的失調(diào)往往是幾個(gè)mV，而精密運(yùn)放可以小到1uV的水平。

3.高阻性集成運(yùn)算放大器

在通用型無法滿足特殊的應(yīng)用要求的情況下，高阻型運(yùn)算放大器才產(chǎn)生的。

特點(diǎn)： 差模輸入阻抗高。輸入級(jí)采用了JFET和BJT構(gòu)成了差動(dòng)輸入級(jí)。用FET也就是場效應(yīng)管作為輸入級(jí)，不僅輸入阻抗高，輸入偏置電流低，而且具有高速、寬帶和低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，但輸入失調(diào)電壓較大。

常見運(yùn)放：

目前市場上常見的高阻型運(yùn)算放大器包括LF355、LF347(四運(yùn)放)、CA3130和CA3140(其輸人阻抗更高)等。

4.低溫漂型運(yùn)算放大器

在精密儀器、弱信號(hào)檢測等自動(dòng)控制儀表中,總是希望運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓要小且不隨溫度的變化而變化。低溫漂型運(yùn)算放大器就是為此而設(shè)計(jì)的。

常用運(yùn)放：

常用的高精度、低溫漂運(yùn)算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET 組成的斬波穩(wěn)零型低漂移器件ICL7650等。

5.高速型運(yùn)算放大器

高速型運(yùn)放在快速A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、視頻放大器中,要求集成運(yùn)算放大器的轉(zhuǎn)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(yùn)放是不能適合于高速應(yīng)用的場合的。

特點(diǎn)： 具有高的轉(zhuǎn)換速率和寬的頻率響應(yīng)。

常見運(yùn)放：

常見的運(yùn)放有LM318、mA715等,其SR=50~70V/us,BWG>20MHz。

6.低功耗型運(yùn)算放大器

低功耗型運(yùn)放由于電子電路集成化的最大優(yōu)點(diǎn)是能使復(fù)雜電路小型輕便,所以隨著便攜運(yùn)算放大器式儀器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運(yùn)算放大器相適用。

常見運(yùn)放：

常用的運(yùn)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(chǎn)品功耗已達(dá)微瓦級(jí),例如ICL7600的供電電源為1.5V,功耗為10mW,可采用單節(jié)電池 供電。

7.高壓大功率運(yùn)算放大器

運(yùn)算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運(yùn)算放大器中，輸出電壓的最大值一般只有幾十伏，輸出電流也僅有幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流，集成運(yùn)放外部必須要加輔助電路。

特點(diǎn):

高壓大電流集成運(yùn)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(yùn)放的電源電壓可達(dá)±150V，MA791集成運(yùn)放的輸出電流可達(dá)1A。一般工業(yè)控制，尤其是大型的工業(yè)控制，就會(huì)用到這種高壓大功率型的運(yùn)放。在沒有特殊要求的場合,盡量選用通用型集成運(yùn)放,這樣既可降低成本,又容易保證貨源。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)中使用多個(gè)運(yùn)放時(shí),盡可能選用多運(yùn)放集成電路 ,例如LM324、LF347等都是將四個(gè)運(yùn)放封裝在一起的集成電路。

總結(jié)：

模擬運(yùn)算放大器從誕生至今，已有 40多年的歷史了。運(yùn)算放大器最早被設(shè)計(jì)出來的目的是用來進(jìn)行加、減、微分、積分的模擬數(shù)學(xué)運(yùn)算，因此被稱為“運(yùn)算放大器。直流放大電路在工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中，特別是在一些測量儀器和自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。如在一些自動(dòng)控制系統(tǒng)中，首先要把被控制的非電量(如溫度、轉(zhuǎn)速、壓力、流量、照度等)用傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再與給定量比較，得到一個(gè)微弱的偏差信號(hào)。

因?yàn)檫@個(gè)微弱的偏差信號(hào)的幅度和功率均不足以推動(dòng)顯示或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所以需要把這個(gè)偏差信號(hào)放大到需要的程度，再去推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)或送到儀表中去顯示，從而達(dá)到自動(dòng)控制和測量的目的。因?yàn)楸环糯蟮男盘?hào)多數(shù)變化比較緩慢的直流信號(hào)，分析交流信號(hào)放大的放大器由于存在電容器這樣的元件，不能有效地耦合這樣的信號(hào)，所以也就不能實(shí)現(xiàn)對(duì)這樣信號(hào)的放大。能夠有效地放大緩慢變化的直流信號(hào)的最常用的器件是運(yùn)算放大器。

運(yùn)放最早被發(fā)明作為模擬信號(hào)的運(yùn)算(實(shí)現(xiàn)加減乘除比例微分積分等)單元，是模擬電子計(jì)算機(jī)的基本組成部件，由直空電子管組成。目前所用的運(yùn)算放大器，是把多個(gè)品體管組成的直接耦合的具有高放大倍數(shù)的電路，集成在一塊微小的硅片上。運(yùn)放是一個(gè)從功能的角度命名的電路單元，可以由分立的器件實(shí)現(xiàn)，也可以實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片當(dāng)中。