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运算放大器的研究及仿真 模电研究性学习报告 对集成运算放大器的简单认识，及对LM324、LM353 的研究与应用 韩冬赵高飞 2013/12/11 1 / 20 运算放大器的研究及仿真 模电研究性学习报告 一、运算放大器的研 究 1. 运算放大器的分类及各 类型特点 依 类型 说明 据 按 高阻类 即具有高输入电阻的运算放大器。该类型的运算放大器一般采用场效应管实 特 (高输入 现高输入阻抗的特点。如果用FET 作输入级，具有输入阻抗高，输入偏置电 性 阻抗类) 流低，高速、宽带、低噪声、输入失调电压较大等特点。该类型运算放大器 、 可应用于信号发生器电路、测量放大电路、取样保持电路等 参 低噪声类 一般定义U 10nV/Hz 为低噪声类运算放大器。在以下情况下可以考虑选择 n 数 低噪声运算放大器，通信和网络基础设备、高分辨率应用产品。考虑低噪声 分 运算放大器需要注意电压噪声、电流噪声、热噪声 低电压类 该运算放大器的一般工作电压=2.5V 。在以下情况下可以考虑运算放大器： 电供电的便携电子产品 低功耗类 一般定义I1mA/通道为低功率运算放大器。在一下情况下可以考虑选择低功 耗运算器，电池供电的便携式电子产品以满足复杂电路小型轻便化。选择低 功耗运算放大器需要注意：为保持低消耗电流，应具有兆欧级阻值的反馈网 络电阻，从而使放大级的噪声噪声与准确度达到所要求的标准。低功耗的运 算放大器一般具有低带宽、高噪声电平、容性负载驱动能力低等特性 低输入偏置 一般定义I 100pA 为输入偏置电流运算放大器 B 电流类 宽频带类 一般定义GBW5MHZ 为宽带类运算放大器。 宽电压类 一般定义5VuS 20V 为宽电压运算放大器。 高速类 具有单位增益宽带和转换速率高的运放，一般定义频宽500MHZ 为高速度运 算放大器。在以下情况下可以考虑选择高速度运算器：视频系统、通信系 统、仪表仪器、数码相机、高速ADC 的前级信号调整电路、DVD、HDTV、机顶 盒等要求集成运算放大器的转换速率要高。单位增益宽带要足够大的场合。 高速性运算放大器应用的，一般不能够用通用型集成运算放大器代换。 低功耗：具有静态功耗低、工作电流电压低等特点的一类运算放大器，一般 定义供电电流1mA 为低功耗运算放大器。在以下情况下可以考虑低功耗运 算器：不需要太高频宽的便携式产品、测试测量电路、医疗系统 高精度类、 即低失调、低温漂、低噪声、高增益等特点的一类运算器，一般定义失调电 精密类 压1mA 为高精度运算放大器。在以下情况下可以考虑选择高精度运算器： 在确保信号误差相对输入信号较小的情况下、在微弱信号输入情况下、在确 保输出电压在运算器输出电压范围内的情况下、高增益电路G100、宽工作 温度范围电路、输入电压范围收限制的单电源5V 的数据采集电路、测试测 量仪表、汽车电子、工业自动化控制系统、军事国防 功率类 功率类集成运算放大器的输出级可向负载提供比较大的功率输出 高压大功率 该类型的集成运算放大器的输出电流大。高压大电流集成运算放大器外部不 类 需附加任何电路，即可输出高电压和大电流。而通用运算放大器+辅助电路， 才能够实现输出高电压和大电流 韩赵高飞 2 / 20