运放的主要参数详细介绍

1. 引言

运放的作用是调节和放大模拟信号，它是用途十分广泛的器件，接入适当的反馈网络，可用作精密的交流和直流放大器、有源滤波器滤波器、振荡器振荡器及电压比较器。其应用领域包括但不限制通讯、电子、汽车、工业检测等等，并将在未来技术方面扮演重要角色。

             晶体管分类：

             双极性晶体管：NPN和PNP管；

            单极性晶体管：场效应管（MOSFET和JFET） 

 

 

2. 分类

按照电源种类分，可以分为单电源运放和双电源运放；

 

按照输入输出数量分，标准运放和全差分运放；

标准运放：两输入一输出情况；

全差分运放：两输入两输出，其中Vcom为共模输入电压，可作为输出的电平移位功能。

  

按照输入输出范围分，可以分为轨到轨和非轨到轨运放；

非轨到轨：很多运放输入不允许达到电源或者地，输出达不到电源或者地；

轨到轨：满摆幅，可以为输入也可以为输出；

                 轨到轨输入输出SMG8041，或者单独轨到轨输出LMV321;

  按照参数分：

                  通用型运放：价格低廉，产品量大面广，性能指标使用一般场景；

                  高阻型运放：差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小；

                                       一般rid＞1GΩ~1TΩ，Ib为几pA到几十pA；

                  高速型运放：转换速率高，频率响应宽；

                  低功耗型运放：低电压供电，低功率消耗，适用于便携式设备中；

                  低温漂型运放：精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中，需要失调电压小，温漂小；

             3. 主流厂商

                 Maxim美信：运放、电流检测放大器、比较器、特殊运放；

                 ADI亚德诺：ADC、差分运放、仪表运放、RF放大器、专用放大器等；

                 TI德州仪器：运算放大器、比较器、仪表放大器、电流感测放大器、可编程和可变增益

                                     放大器、特别功能放大器

                 Microchip微芯：运算放大器、仪表放大器、比较器

                ST意法半导体：比较器、电流感应放大器、视频放大器、运算放大器

                On安森美 ：运算放大器、音频放大器、视频放大器、跨导放大器、比较器

                圣邦微电子   恩智浦 等。

          4. 运放参数

直流指标如下：

             输入失调电压

当一个放大器被设计成AF倍的闭环电压增益，如果其失调电压为Vos，则输入为0的

情况下，其输出为AFVos的直流电平，此输出为输出失调电压。

输入失调电压反应了运放内部电路的对称性，对称性越好，失调电压越小。

其大小与制造工艺相关，双极性工日如下艺在mV级，场效应管工艺会更大一些。

如果被测信号包含直流分量且关心此直流量，则必须选择Vos远小于被测直流量的放

大器，或者通过调零措施消除影响。

优秀：1uV以下，较好：10uV以下，普通：mV级

运放内部无法平衡调节，导致输出不为0。可以在正向输入端加入一个反向的直流电压，

使得输出为0，所加的反向直流电压为输出失调电压。

如果被测信号为交流成分，则可以在输入与输出端增加交流耦合电路，消除影响。

 

             失调电压漂移

温度变化、时间变化、供电电压变化等自变量变化时，输入失调电压会发生变化。

输入失调电压随自变量变化的比值，称为失调电压漂移。其中温度漂移αVIO，

一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间，精密仪器的小于±1μV/℃。

0.002 uV / ℃ 到几十uV / ℃

 

             输入偏置电流

当输出维持在规定的电平0时，两个输入端流进电流的平均值。

其对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较大的影响，影响测

电流分量的测量精度，对于测电压无所谓。

输入偏置电流与制造工艺有关，双极型工艺的输入偏置电流在±10nA~1μA之间；采

用场效应管工艺，输入偏置电流一般低于1nA。

优劣范围：60fA~100uA  取决于运放输入端结构，FET输入会很小。

           

             输入失调电流

当输出维持在规定的电平0时，两个输入端流进电流的差值。

输入失调电流同样反映了运放内部的电路对称性，对称性越好，输入失调电流越小。

优劣范围：20fA~100uA  取决于运放输入端结构，FET输入会很小。

对于小信号精密放大或是直流放大有重要影响，特别是运放外部采用较大的电阻（例

如10k或更大时），输入失调电流对精度的影响可能超过输入失调电压对精度的影响。

输入失调电流越小，直流放大时中间零点偏移越 小，越容易处理。

 

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