《你好，放大器》之六：那些技高一籌的集成運放（1）

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如果是特殊應(yīng)用，通用型集成運算放大器的性能就顯得不夠，需要選用特殊性能的集成運算放大器。

精密集成運算放大器
精密運算和精密測量要求測試、運算電路具有高輸入電阻、低偏置電流、高開環(huán)增益、高共模抑制比、低噪聲、低漂移等性能。通用型集成運算放大器不具備這些性能，需要專用的精密運算放大器。第一款精密集成運算放大器OP07（或μA714）是1975年問世的。

高速/寬帶集成運算放大器
通用型集成運算放大器的開環(huán)單位增益帶寬不到1MHz，輸出電壓擺動速率也在0.5V/μs如果需要應(yīng)用在寬帶或高速信號處理是顯得力不從心，盡管電子技術(shù)基礎(chǔ)教材中說負(fù)反饋可以展寬帶寬。因此，需要輸出電壓擺動速率超過10V/μs、開環(huán)單位增益帶寬在10MHz或以上的高速/寬帶集成運算放大器。

例如20世紀(jì)80年代初期的μA715（1982年仙童公司線性器件數(shù)據(jù)手冊中已經(jīng)有了）帶寬65MHz、輸出電壓擺動速率18V/μs（跟隨器狀態(tài)），那個時期還有1971年的LM318。

低功耗集成運算放大器
一般集成運放的靜態(tài)功耗在50mW以上，而低功耗型集成運放的靜態(tài)功耗在5mW以下，在1mW以下者稱為微功耗型。一般在便攜式儀器或產(chǎn)品、航空航天儀器中應(yīng)用。

高壓集成運算放大器
工作電源電壓越高，輸出電壓的動態(tài)范圍越寬。一般電源電壓在±20Ⅴ以上者稱為高壓型集成運放。采用場效應(yīng)管作為輸入級的集成運放，轉(zhuǎn)換速率較高，其電源電壓范圍一般為±15～±40V。最高的電源電壓可達±150V，最大輸出電壓可達±145V，如BB公司生產(chǎn)的3580J即是此類集成運放的典型產(chǎn)品。

優(yōu)值集成運算放大器
1970年：開始出現(xiàn)輸入級使用 FET ，這使得集成運算放大器具有高速、低輸入電流（高輸入阻抗）特性；
為了表征和比較集成運算放大器主要交直流特性參數(shù)的優(yōu)劣，我們應(yīng)用優(yōu)值系數(shù)K：

式中：SR是轉(zhuǎn)換速率，單位是V/μs，在這里SR是指單位電壓增益時的輸出電壓擺動速率；IIB為輸入偏置電流，單位是nA；VIO是輸入失調(diào)電壓，單位是mV。

把優(yōu)值系數(shù)大于100的集成運算放大器稱為優(yōu)值集成運算放大器，如表1.1所示，從中看出，只有FET和BJT單片或全MOS集成運算放大器才有可能成為優(yōu)值集成運算放大器。雙極型集成運算放大器雖然可以獲得高精度、低功耗、高速、高耐壓和低噪聲等單項優(yōu)異性能，但同時兼顧交直流特性是困難的。

表1.1? 優(yōu)值型集成運算放大器

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單電源集成運算放大器鼻祖LM324

1972年：第一個可使用單電源供應(yīng)的運算放大器 LM324 推出。 LM324 內(nèi)含四個運算放大器，它的接腳排列方式也被隨后的同類型運算放大器延用，成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。

常規(guī)的集成運算放大器需要對稱的雙電源供電，這時的集成運算放大器的電源變得復(fù)雜。在一些應(yīng)用中希望采用單電源供電方式常規(guī)的集成運算放大器需要將集成運算放大器的同相輸入端偏置到電源中點，這時的電路不僅會變得復(fù)雜，甚至可能帶來一些不確定的因素。因此，在一些特殊應(yīng)用場合需要單電源供電的集成運算放大器。

今天的LM324即使在三類、四類城市購買，其零售價僅僅為0.8元，其中每個運動算放大器單元近0.2元，直逼分立元件電路價格。

與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容，未經(jīng)許可，不得轉(zhuǎn)載

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系列之一：放大器簡史

摘要：運算放大器來源于電子線路，與電子技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。1904年，J.A.Fleming發(fā)明了真正的真空二極管，1906年，Lee De Forest發(fā)明了真空三極管，自此開創(chuàng)了電子技術(shù)時代。K2-W型運放是第一批商品化的運放……

系列之二： 真空管運算放大器的年代

摘要：1930年及后來的30年間，美國貝爾實驗室利用負(fù)反饋技術(shù)來改善放大器的性能。這導(dǎo)致了真空管運算放大器的問世，即應(yīng)用真空管負(fù)反饋放大器構(gòu)成通用的“運算放大器”……

系列之三：真空管運放的終結(jié)者—晶體管運算放大器

摘要：真空管運算放大器不僅體積大，而且功耗也很大，如M9型真空管運算放大器的最后一級的6L6陽極耗散功率約19W，加上燈絲耗電約6W，6L6上面的損耗可以達到20W以上，正因為如此，一旦有了體積小、耗電低的可替代產(chǎn)品，真空管運算放大器必將壽終正寢。導(dǎo)致真空管運算放大器壽終正寢的的是晶體管和晶體管運算放大器……

系列之四：IC時代來了，1.0版的集成運算放大器

摘要：真正讓運算放大器從陽春白雪，變?yōu)榇蟊娋梢詰?yīng)用的基本電子器件得益于通用型集成運算放大器的大量生產(chǎn)……

系列之八：集成運放的理論挑戰(zhàn)—深度負(fù)反饋惹的禍

摘要：電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中，往往是說負(fù)反饋的優(yōu)點多，負(fù)反饋的缺點卻很少提及，頂多就是深度負(fù)反饋可能會引起自激振蕩。那么在實際應(yīng)用中應(yīng)用集成運算放大器受到了哪方面的電子技術(shù)基礎(chǔ)課程中所學(xué)的理論的挑戰(zhàn)……

系列之九：為什么還是要集成運放—性能，性能

摘要：前面講了集成運算放大器和深度負(fù)反饋引入的優(yōu)缺點。似乎集成運算放大器并沒有什么優(yōu)勢，深度負(fù)反饋后也不是那么的理想。然而，在實際應(yīng)用中，根據(jù)實際應(yīng)用，恰當(dāng)選擇集成運算放大器和負(fù)反饋，集成運算放大器還是極具優(yōu)勢的，這是不容置疑的，除非集成運算放大器和負(fù)反饋選擇不恰當(dāng)。那么集成運算放大器都具有哪些優(yōu)勢呢……

系列之十：集成運放的優(yōu)勢—模擬之母

摘要：集成運算放大器可以完成“所有的”模擬電路功能，不管是線性的還是非線性的電路，只要是能想到的幾乎都能實現(xiàn)……

系列之十一：集成運放還有哪些好處？

摘要：在三類城市，集成運算放大器可以以0.8元的零售價買到四運算放大器（LM324），而小信號雙極型晶體管的零售價至少要0.2元，電阻的單價也要0.02~0.03元，電容器的單價也要0.1元或更高。這樣就可以看到前文曾提到的分立元件構(gòu)成的電路沒有競爭力……