外观 管脚图 它的特点如下： · 内部频率补偿 · 直流电压增益高(约 100dB) · 单位增益频带宽(约 1MHz) · 电源电压范围宽：单电源(3—30V) 双电源(±1.5 一±15V) · 低功耗电流，适合于电池供电 · 低输入偏流 · 低输入失调电压和失调电流 · 共模输入电压范围宽，包括接地 · 差模输入电压范围宽，等于电源电压范围 · 输出电压摆幅大(0 至 Vcc-1.5V) 常用性能指标： 性能参数 输入失调电压 输入失调电压温度系数 输入失调电流 输入失调电流温度系数 大信号电压开环增益 共模抑制比 最高输出电压 25℃ Vcc=5V， RL=2K Vcc=30V， RL=10K 最低输出电压 Vcc=5V， RL=10K 输出源电流 基本范围 <9V 7uA/℃ 5~50nA 10uA/℃ 25~100V/mV 70dB 3.5V 28V 5~20mV 40mA
Hz
Hz
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使用参数： 电源电压 输入电压 差分电压输入 6V GND~Vs ± 0.6V
性能图表：
开环增益与频率
输出摆幅与频率
共模抑制比与频率
轨对轨输出
从上图可以看到，当 Vin=1.8V 时，输入 与输出几乎相当
典型电路： (1)、反向放大器
由虚短，虚开易知， Vo
RF Vi R1
管脚图 OP17 特点 · 低输入噪声 · 高共模抑制比 (100dB) · 低输入偏流 · 低输入失调电压和失调电流 · 高增益带宽 · 高电压转换速率 · 建立时间短 常用性能参数： 性能参数 输入失调电压 电流偏置 输入失调电流 输入电阻 大信号电压增益 输出电压摆幅 共模抑制比 电压转换速率 增益带宽 闭环带宽 建立时间(到 0.1%) 输入电容 输入电压噪声密度 输入电流噪声密度 基本范围 0.2~0.5mV 15pA 3~10pA 1012Ω 240V/mV ± 13V 100dB 60V/us 30MHz 11MHz 0.6us 3pF 20 nV /
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2、
高精度运算放大器
所谓高精度运放是一类受温度影响小，即温漂小，噪声低，灵敏度高，适合微小信号放大 用的运算放大器。 高精度运算放大器的运用范畴很广，在产业领域中可用于量测仪器、控制系统、HAVC （Heating， Ventilating， and Air Conditioning，加热、通风、空调） 、程序控制、资料撷 取系统、ATE（Automatic Test Equipment，自动测试设备）等。在医疗领域中也有超音波、 气体分析、血压计、诊断器、医疗影像系统等，此外汽车中的引擎管理、传动系统管理， 或实验室内的测度计等，都需要运用上高精度的运算放大器。高精度运算放大器主要面向 测试与测量仪表、汽车电子系统及工业控制系统产品市场。 下面就 OP17 精密 JFET 输入运算放大器做一下介绍：
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(2)、麦克风预放大处理
此电路为一个简化了的话筒电信号预处理放大电路，左边的 R1，和 ELECTRET MIC 代表 了话筒的电磁结构，产生了 Vin 的输入信号，C1 用于隔去输入中的直流成分。右边与反向
放大器有些相似，但负端接的是
VREF 。设此时 VCC 接 1.8V，
VREF
常用性能参数： 性能参数 输入失调电压 输入电阻 输入失调电流 输入电流偏置 输入电压范围 大信号电压增益 共模抑制比 基本范围 2~5mV 1MΩ 250nA 400nA ± 12V 30V/mV 92 dB
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建立时间 输出电压摆幅:
800ns 35mV~4.965V
性能图示：
开环增益与频率
V0 R2 I 0
因此这个器件是一个将电流转换为电压的器件， 其中 C2 是对充放电起加速作用， 由于 OP17 具有高精度的特性，它引入的噪声或漂移十分小，可以完成这种高精度的转换。
3、
高阻型运算放大器
高阻型集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高，输入失调电流非常小，一般 rid＞ （109~1012）W，IIB 为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输 入阻抗的特点，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。 输入级经常采用结型场效应管 JFET 与 BJT 相结合构成差动输入级，称为 BIFET，或采用 超管与 BJT 结合的电路，构成差动输入级。 用 FET 作输入级，不仅输入阻抗高，输入失调电流低，而且具有高速、宽带和低噪声等优 点，但输入失调电压较大。 这种运算放大器广泛用于无线电通信，自动控制，生物医学电信号测量的精密放大电路， 有源滤波器，取样保持放大器，对数和反对数放大器，模数和数模转换器. 常见的集成器件有 LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的 CA3130、CA3140 等。 下面以 CA3130 为例做一下介绍： CA3130 同时集成了 CMOS 场效应管与双极型晶体管。在输入级中采用了 P 沟道的 MOS 管，使得电路带有极高的输入电阻。
R VCC A 3 R2 。 2 ，则此时
5、
高速宽频带型运算放大器
在快速 A/D 和 D/A 转换器、视频放大器中，要求集成运算放大器的转换速率 SR 一定要高， 单位增益带宽 BWG 一定要足够大，像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。 高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有 LM318、 μA715 等，其 SR=50~70V/us，BWG＞20MHz。 下面就μA715 为例作介绍: uA751 是一个高速度高增益的运放，它适用于需要快速采集数据和较宽带宽的地方。尤其 是 A/D，D/A 转换器，锁相环，影像放大，有源滤波器，精确比较器，采样保持等等。 uA751 的特点： ·高速电压转换效率 ·快速建立时间 ·带宽宽 ·供电范围宽 ·输入电压范围宽
闭环增益与频率
电压增益与频率
闭环输出摆幅与频率
开环相位与频率
共模抑制比与频率
采样速率与闭环电压增益
采样速率与供电电压
电压跟随器传输响应
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典型应用电路： （1） 、滤波器
可以对电路进行简化 如右图。则可以看出是一个低通滤波器。因此有：
L
Q

1 1 1 1 ( ) C R1 R2 R3 G R2 R1
由于在运放输出加了二极管，则在输入正向波与反向波型时电路结构略有不同： 输入正向波型时，二极管截止，相当于运放不起作用，如下图：
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此时吧，有 Vo
R3 Vi R1 R2 R3
输入反向波型时，二极管导通，根据虚短路，虚开路，等效如下图：
此时，有 Vo
R2 Vi R1
假设正负半பைடு நூலகம்的输出是相同的，则有：
Hz
Hz
0.01 pA /
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性能图表：
输出电压摆幅与负载关系
输入失调电流与共模电压
开环增益与电源电压关系
共模抑制比与频率关系
大信号传输响应
小信号传输相应
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电压转换速率与温度关系 典型应用电路:
（OP17 与 OP15 基本是一样的） 此图中，DAC08E 是一个 8 位数-模转换器，2 口和 4 口为一对反向电流输出。 由虚短路可知， 运放 2 脚处的电压为 0V， 由于是直流， 可以将 C2 略去， 因此 I 0 全部流经 R2 因此，有
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如图所示，CA3130 的差分输入级采用了 PMOS 管（Q6，Q7） ，采用三极管（Q9，Q10） 作为镜像负载，同时，将差分的输出结果传输到第二级放大器 Q11。Q2，Q4 是输入级的恒 流源，Q3，Q5 为第二级放大的恒流源。输出级的 Q8，Q9 工作在 A 类放大，由于是漏极 接负载，最后的输出增益将与负载大小有关。 典型应用电路： 全波整流电路
e0 C (e2 e1)(1 a b)
（3） 、迟滞比较器
将输入电平与参考电平作比较，根据虚短路，虚开路有：
VO (
R1 R2 )(VREF VIN ) ，则： R1
VinL VinH
R1 (VOL VREF ) VREF R1 R2 R1 (VOH VREF ) VREF R1 R2
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运算放大器分类总结报告
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1、
通用型运算放大器
通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量 大面广，其性能指标能适合于一般性使用。例μA741（单运放） 、LM358（双运放） 、LM324 （四运放）及以场效应管为输入级的 LF356 都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成 运算放大器。 下面就实验室里也常用的 LM358 来做一下介绍: LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压 范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电 源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的 使用运算放大器的场合。 ：
L 2
1 R1 R2C1C
（2） 、影像放大器
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其中电路的主要部分如右图： 放大器后带了一组推挽输出。两只三极管分别放大输入 信号的正半周和负半周，即用一只三极管放大信号的正 半周，用另一只三极管放大信号的负半周，两只三极管 输出的半周信号在放大器负载上合并后得到一个完整 周期的输出信号。 这种结构可以大大减少图像的失真。
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管脚图 CA3130 的应用电路: ·接参考地的单边供电运放 ·快速采样保持放大器 ·高输入阻抗比较器 ·电压跟随器 ·峰值检波器 常用性能指标： 性能参数 输入失调电压 电压温漂 输入失调电流 输入电流 大信号电压开环增益 最大输出电压 共模抑制比 最大输出电流 输入电阻 等效输入噪声电压 转换速率 开环 闭环 内部构造及引脚： 基本范围 8mV 10uV/℃ 0.5pA 5pA 100kV/V 15V 90dB 22mA 1.5TΩ 23uV 30V/uS 10V/uS