運(yùn)算放大器(簡(jiǎn)稱“運(yùn)放”)是具有很高放大倍數(shù)的電路單元。在實(shí)際電路中,通常結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成某種功能模塊。它是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器。其輸出信號(hào)可以是輸入信號(hào)加、減或微分、積分等數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果。由于早期應(yīng)用于模擬計(jì)算機(jī)中,用以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)運(yùn)算,故得名“運(yùn)算放大器”。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。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,大部分的運(yùn)放是以單芯片的形式存在。運(yùn)放的種類繁多,廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)當(dāng)中。![]() 工作原理 運(yùn)算放大器是一種直流耦合﹐差模(差動(dòng)模式)輸入、通常為單端輸出(DifferenTIal-in, single-ended output)的高增益(gain)電壓放大器,因?yàn)閯傞_始主要用于加法,乘法等運(yùn)算電路中,因而得名。一個(gè)理想的運(yùn)算放大器必須具備下列特性:無(wú)限大的輸入阻抗、等于零的輸出阻抗、無(wú)限大的開回路增益、無(wú)限大的共模排斥比的部分、無(wú)限大的頻寬。最基本的運(yùn)算放大器如圖1-1。一個(gè)運(yùn)算放大器模組一般包括一個(gè)正輸入端(OP_P)、一個(gè)負(fù)輸入端(OP_N)和一個(gè)輸出端(OP_O)。 通常使用運(yùn)算放大器時(shí),會(huì)將其輸出端與其反相輸入端(inverTIng input node)連接,形成一負(fù)反饋(negaTIve feedback)組態(tài)。原因是運(yùn)算放大器的電壓增益非常大,范圍從數(shù)百至數(shù)萬(wàn)倍不等,使用負(fù)反饋方可保證電路的穩(wěn)定運(yùn)作。但是這并不代表運(yùn)算放大器不能連接成正回饋(positive feedback),相反地,在很多需要產(chǎn)生震蕩訊號(hào)的系統(tǒng)中,正回饋組態(tài)的運(yùn)算放大器是很常見的組成元件。 開環(huán)回路運(yùn)算放大器如圖1-2,當(dāng)一個(gè)理想運(yùn)算放大器采用開回路的方式工作時(shí),其輸出與輸入電壓的關(guān)系式如下: Vout = ( V+ -V-) * Aog 其中Aog代表運(yùn)算放大器的開環(huán)回路差動(dòng)增益(open-loop differential gai由于運(yùn)算放大器的開環(huán)回路增益非常高,因此就算輸入端的差動(dòng)訊號(hào)很小,仍然會(huì)讓輸出訊號(hào)「飽和」(saturation),導(dǎo)致非線性的失真出現(xiàn)。因此運(yùn)算放大器很少以開環(huán)回路出現(xiàn)在電路系統(tǒng)中,少數(shù)的例外是用運(yùn)算放大器做比較器(comparator),比較器的輸出通常為邏輯準(zhǔn)位元的「0」與。 閉環(huán)負(fù)反饋 將運(yùn)算放大器的反向輸入端與輸出端連接起來(lái),放大器電路就處在負(fù)反饋組態(tài)的狀況,此時(shí)通常可以將電路簡(jiǎn)單地稱為閉環(huán)放大器。閉環(huán)放大器依據(jù)輸入訊號(hào)進(jìn)入放大器的端點(diǎn),又可分為反相(inverting)放大器與非反相(non-inverting)放大器兩種。 反相閉環(huán)放大器如圖1-3。假設(shè)這個(gè)閉環(huán)放大器使用理想的運(yùn)算放大器,則因?yàn)槠溟_環(huán)增益為無(wú)限大,所以運(yùn)算放大器的兩輸入端為虛接地(virtual ground),其輸出與輸入電壓的關(guān)系式如下: Vout = -(Rf / Rin) * Vin MCP6004T-I/SL www.dzsc.com/ic-detail/9_6864.html特征 提供 SC-70-5 和 SOT-23-5 封裝 1 MHz 增益帶寬積 (典型值) 軌到軌輸入 / 輸出 供電電壓:1.8V 至 5.5V 供電電流:IQ = 100 A (典型值) 90° 相位容限 (典型值) 溫度范圍: - 工業(yè)級(jí):-40°C 至 +85°C - 擴(kuò)展級(jí):-40°C 至 +125°C 提供單運(yùn)放、雙運(yùn)放和四運(yùn)放封裝 MCP6004T-I/SL應(yīng)用 汽車 便攜式設(shè)備 光電二極管放大器 模擬濾波器 筆記本電腦和 PDA 電池供電系統(tǒng) MCP6004T-I/SL工具支持 放大器類型:通用 電路數(shù):4 輸出類型:滿擺幅 壓擺率:0.6 V/?s 增益帶寬積:1MHz 電流-輸入偏置:1pA 電壓-輸入失調(diào):4.5mV 電流-電源:100?A 電流-輸出/通道:23mA 電壓-電源,單/雙(±):1.8 V ~ 6 V 工作溫度:-40°C ~ 85°C 安裝類型:表面貼裝 封裝/外殼:14-SOIC |