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常用的运算放大器ic和如何选择一个为您的下一个应用

如何选择运算放大器
如何选择运算放大器

电子电路最重要的功能之一是放大。在没有放大的情况下,许多其他特定电路将无法工作。例如,如果没有放大电路,产生正弦波、方波、脉冲或任何其他想要的波形的振荡器是不可能的。

运算放大器或运算放大器可以实现非常高性能和高度稳定的放大电路,使用很少的无源组件,所以在本教程中,我们将了解最常用的运算放大器ic以及如何选择运算放大器为您的应用程序。我们已经涵盖了广泛的运算放大器的描述,引脚,和工作

什么是运算放大器?

在我们进一步讨论之前,让我们讨论运算放大器的基础知识。如果我们想象一个完美的放大器,它应该有无限的增益,无限的输入阻抗,零输出阻抗和无限的带宽,但在现实生活中,没有什么是理想的,所以它们有有限的增益和有限的带宽。

运放的象征

运算放大器这个术语最初是用来指在模拟计算机中执行求和、减法、积分和微分等数学运算的直流放大器。运算放大器的范围要广得多,可以用于除放大以外的各种用途,例如:电压调节器在仪器仪表和控制系统。

运算放大器可以放大频率从0hz到1 MHz的信号,这意味着运算放大器可以放大直流信号(0hz)和交流输入信号(高频信号)。此外,它的设计方式类似于外部组件leyu乐鱼app 电容器等可以连接到它的终端。通过添加这些被动元件,可以改变其外部特性。

理解运算放大器参数

在设计产品时,必须了解运算放大器的特性,也就是说,如果你想要高效地设计产品,并将成本降到最低,那么你应该了解运算放大器的以下参数:

1.开环电压增益:放大器最重要的功能是放大信号,每个放大器都有一定的增益。这意味着如果施加一个输入电压,它将乘以增益。例如,如果运算放大器的增益是2*10^5,输入是2v,我们将有400000v的输出电压,实际上这是不可能的,因为这意味着运算放大器是饱和的,输出电压被限制在VCC。

2.输入电阻:它是放大器的非反相输入和反相输入之间的电阻

3.输出电阻:输出电阻就像电池的内阻,因此它是非常小的电阻,这意味着输出电压依赖于负载。

4.输入失调电压:如果我们在运放的两端都施加相同的输入电压,输出应该是零伏。实际上,这是不可能的,因为内部的晶体管没有相同的值,所以在输出端出现一个非常小的电压。因此,为了使输出为零,我们必须施加一个小的微分电压,这个电压被称为输入偏移电压。

5.输入偏置电流:如果我们将运算放大器的非反相端和反相端都连接到地,我们可以看到有非常小的电流会流过运算放大器的输出引脚,这个电流是由于内部晶体管的基极电流不一样而产生的,所以为了使输出电流为零,需要施加一个小的输入电流来抵消输出电流,这个输入电流被称为输入偏移电流。

6.输入偏置电流:输入偏置电流是流入运放的反相和非反相输入端电流的平均值。输入偏置电流越小,漂移越小。

7.CMRR:共模抑制比(CMRR)定义为差分电压增益与共模电压增益的比值。差分放大器抑制共模信号的能力由共模抑制比表示。

8.转换速率:它的定义是输出电压在单位时间内的最大变化率,用伏特/微秒表示。转换速率表示运算放大器输出响应输入频率变化的速度

9.电压摆幅:它的定义是输出电压与电源电压之间的距离,或者输出与导轨之间的距离。

10.带宽增益积:我们知道,由于器件中的寄生结电容和小载流子变化存储,运放的电压增益在高频率时降低。随着频率输入信号的增加,开环增益下降,直到最后对值1做出反应。增益减少到1的频率被定义为单位增益频率或单位增益带宽。

11.输入噪声峰间电压:如果我们观察一个噪声信号,它会有一个最大点和一个最小点,最小和最大之间的差异被称为输入噪声电压的峰值对峰值。

12.单位增益:一个单位增益放大器是一个增益为1的放大器,这也意味着没有增益。输出电压将与输入电压相同,这就是通常所知的电压跟随放大器。

现在我们将讨论不同类型的运算放大器集成电路,这对你的下一个放大器设计是有用的。

1.uA709M

LM709运放集成电路

LM709是一款工业经典的单声道放大器,由德州仪器公司在1971年设计和制造,用于通用应用。它有一个8脚DIP, 10脚DIP, 14脚DIP包,并提供以下讨论的有趣功能

  • 最大供电电压为±18 V
  • 最大输入电压为±10 V
  • 它具有6mv max的低偏置电压,可漂移6 μ V/°C
  • 它的输入偏移电流最大为500nA,漂移可达22.8 nA/°C
  • 输入电阻为750K
  • 其输出电阻为150Ω
  • 共模抑制比(CMRR)为70 dB max
  • 最大峰值输出电压摆动24V
  • 工作温度范围-55至125°C

应用范围包括电压跟随器、基本比较器、多振器和频率发生器。

零件号:uA709M

同类产品:LM709

2.LM741

LM741运放集成电路

LM741是另一个经典的单片放大器,由德州仪器公司在1981年设计和制造,用于通用应用。它有8针PDIP(塑料双内联封装),8针CDIP(陶瓷双内联封装)和TO-99封装,并提供以下讨论的有趣功能

  • 最大供电电压为±22 V
  • 最大输入电压为±15 V
  • 电压增益为200V/mV
  • 内置输出短路保护
  • 它具有6mv max的低偏置电压,可漂移15 μ V/°C
  • 它的输入偏移电流最大为70nA,漂移可达0.5 nA/°C
  • 输入电阻6M
  • 输出短路电流最大40 mA
  • 共模抑制比(CMRR)为90 dB max
  • 最大峰值输出电压摆幅为16v
  • 带宽为1.5Mhz Max
  • 回转速率为0.7 V/us Max
  • 工作温度范围-50至125°C

LM741的应用包括比较器、直流放大器、求和放大器、积分器或微分器和有源滤波器。

零件号:LM741

同类产品:UA741µA741

3.LM1458

LM1458运放集成电路

LM1458是由德州仪器在1998年为通用应用设计和制造的单电源,高增益,内部频率补偿的双运放.它自带各种封装,如TO-CAN, DSBGA(模具尺寸球网格阵列),SOIC(小轮廓集成电路)和PDIP(塑料双内联封装)封装。它还提供了一些有趣的功能,下面讨论:

  • 最大供电电压为±18 V
  • 最大输入电压为±15 V
  • 它的电压增益为15V/mV
  • 内置输出短路保护
  • 它具有6mv max的低偏置电压,可漂移15 μ V/°C
  • 它的输入偏移电流最大为300nA,漂移可达0.5 nA/°C
  • 它的输入电阻是1
  • 共模抑制比(CMRR)为90 dB max
  • 最大峰值输出电压摆幅为14V
  • 带宽为1mhz,最大
  • 工作温度范围0 ~ 70°C

LM1458的应用包括求和放大器、便携式器件、比较器、积分器等。

零件号:LM1458

同类产品:MC1458

4.LM358N

LM358运放

LM358N是一种单电源,高增益,内部频率补偿双运放,由德州仪器在2000年设计和制造,用于通用应用。它有各种各样的封装,如TO-CAN, DSBGA(模具尺寸的球网格阵列),SOIC(小轮廓集成电路)和PDIP(塑料双内联封装)封装,并提供以下讨论的有趣的功能:

  • 它的最大供电电压为32 V
  • 它的电压增益为100 V/mV
  • 具有连续输出短路保护
  • 最大偏移电压为5mv,漂移量为7 μ V/°C
  • 它的输入偏移电流最大为100nA,漂移可达10 pA/°C
  • 它的输入电阻为10MΩ
  • 输出短路电流最大60 mA
  • 其输出电阻为300Ω
  • 共模抑制比(CMRR)为70 dB max
  • 最大输出电压峰值摆幅为16v
  • 带宽为1兆赫
  • 回转速率为0.9 V/us Max
  • 工作温度范围0 ~ 70°C

LM358N的应用范围包括有源滤波器、通用信号调理和放大、4- 20ma电流回路变送器、不间断电源、可编程逻辑控制器等。

零件号: LM358N

类似的产品LM358BLM358 (ST)

5.LM324

LM324运放

LM324N是一种单电源,高增益,内部频率补偿的四路运放,由德州仪器公司在2000年设计和制造,用于通用应用。它有14针PDIP(塑料双内联封装),14针CDIP(陶瓷双内联封装),14针SOIC(小轮廓集成电路)和14针TSSOP(薄收缩小轮廓封装)封装,并提供以下讨论的有趣特性

  • 它的最大供电电压为32 V
  • 它的电压增益为100 V/mV
  • 它的输入偏置电流为100nA
  • 内置输出短路保护
  • 偏移电压3mv max,漂移量为30 μ V/°C
  • 它有一个最大30nA的输入偏移电流,可以漂移到300 pA/°C
  • 输出短路电流最大60 mA
  • 其输出电阻为350Ω
  • 共模抑制比(CMRR)为85 dB max
  • 最大峰值输出电压摆幅为16v
  • 带宽为1兆赫
  • 工作温度范围0 ~ 70°C

零件号:LM324

同类产品:LM324(半导体)

6.LF353-N

LF353运放

LF353-N是一种低成本的双电源、高增益、高带宽、具有内部调整输入偏置电压的双JFET输入运算放大器,由德州仪器公司于1998年设计和制造,用于通用关键系统应用。它采用8针PDIP(塑料双内联封装)封装,并提供了下面讨论的非常有趣的功能

  • 最大供电电压为±18 V
  • 它的电压增益为100 V/mV
  • 它的输入偏置电流为200pA
  • 内置输出短路保护
  • 偏移电压10mv max,可漂移10 μ V/°C
  • 它有一个最大100pA的输入偏移电流,可以漂移到5 pA/°C
  • 它的输入电阻为10^12Ω
  • 其输出电阻为350Ω
  • 电压摆幅为±13.5 V
  • 共模抑制比(CMRR)最大为100 dB
  • 最大峰值输出电压摆幅为16v
  • 增益带宽产生是4兆赫
  • 回转速率最大为13 V/us
  • 工作温度范围0 ~ 150°C

LF353-N的应用包括高速积分器、快速D/A转换器、采样和保持电路

零件号:LF353-N

同类产品:LF353(半)LF353 (ST)

7.TL074

TL074运放

Tl074是一种低成本的双电源,高增益,高带宽,具有内部调整输入偏移电压的双JFET输入运算放大器。它是由德州仪器公司在1978年为高速应用而设计和制造的四运放。它有14引脚PDIP(塑料双内联封装)14引脚CDIP(陶瓷双内联封装),14引脚SOIC(小轮廓集成电路)和14引脚TSSOP(薄收缩小轮廓封装)封装,并提供以下讨论的有趣功能

  • 最大供电电压为±15 V
  • 每个运算放大器的最大供电电流为2.5 mA
  • 它的输入偏置电流为200pA
  • 内置输出短路保护
  • 它具有13 mv max的低偏置电压,可漂移18 μ V/°C
  • 它的输入偏移电流为200pA
  • 输出短路电流最大30 mA
  • 其输入电阻为10^12 Ω
  • 共模抑制比(CMRR)最大为100 dB
  • 最大峰值输出电压摆幅13.5 V
  • 带宽为3mhz
  • 回转速率为13 V/us
  • 总谐波失真:0.003%(典型)
  • 工作温度范围0 ~ 70°C

Tl074的应用包括振荡器、高q陷波滤波器、方波振荡器等。它非常低的电流消耗导致电池供电的应用,统一增益放大器,音频音调控制电路等。

零件号:TL074xN

同类产品:TL072TL082TL084

8.NE5532

NE5532运放

NE5532是一种低成本,双电源的高性能放大器,具有非常好的性能,由德州仪器公司在1979年设计和制造,用于高效预算应用。它采用8引脚PDIP(塑料双内联封装)8引脚SOIC(小轮廓集成电路)封装,并提供以下讨论的有趣功能

  • 最大供电电压为±15 V
  • 每个运算放大器的最大供电电流为10 mA
  • 它的输入偏置电流为1000nA
  • 内置输出短路保护
  • 它具有5 mV的低偏移电压
  • 它的输入偏移电流为200nA
  • 输出短路电流最大60 mA
  • 它的输入电阻是300 kΩ
  • 其输出电阻为0.3Ω
  • 共模抑制比(CMRR)最大为100 dB
  • 最大峰值输出电压摆幅为26 V
  • 最大带宽为10mhz
  • 回转速率最大为9 V/us
  • 工作温度范围-65至150°C

的应用NE5532包括Av接收机,音频混频器,高性能音频前置放大器等。

零件号:NE5532A

同类产品:NE5532(半),5962 - 9760301 - qpx系统

8.OP07

OP07运放

OP07是一款具有超低偏置电压的双电源、高增益、精密运算放大器,由Analog Devices于2002年设计和制造,用于高精度应用。它有8引脚PDIP(塑料双内联封装),8引脚SOIC(小轮廓集成电路)和TO-99封装,并提供非常有趣的功能,如下所述:

  • 最大供电电压为±15 V
  • 它的电压增益为450 V/mV
  • 每个运算放大器的最大供电电流为4ma
  • 它的输入偏置电流为7nA
  • 内置输出短路保护
  • 偏移电压为75 μV max,漂移量为1.3 μV /°C
  • 它的输入偏移电流为3.8nA,漂移幅度可达35pA/°C
  • 共模输入电阻为50MΩ,差模输入电阻为160 GΩ
  • 它的输出电阻为60 Ω
  • 共模抑制比(CMRR)最大为106 dB
  • 最大峰值输出电压摆幅为12.6 V
  • 最大带宽0.6 MHz
  • 回转速率为0.3 V/us Max
  • 工作温度范围-40至85°C

它的应用包括绝对值电路、低频噪声电路、高速、低VOS复合放大器、无调节精密求和放大器、高稳定性热电偶放大器、精密绝对值电路等。

零件号:OP07EPZ

同类产品:OP07CP(德州仪器)

9.MAX4238

MAX4238运放

MAX4238是昂贵的低噪声,高增益,高带宽,超高精度CMOS放大器设计和制造的maxim集成非常高精度的应用。它采用SO6和SOT23(小轮廓晶体管)封装,并提供下面讨论的有趣特性

  • 它的最大供电电压为6 V
  • 供电电流为600 μ a
  • 它的输入偏置电流为1 pA
  • 它具有连续的输出短路持续时间
  • 它具有2µV的低偏移电压
  • 它的输入偏移电流为2pa
  • 输出短路电流最大40 mA
  • 共模抑制比(CMRR)最大为140 dB
  • 最大峰值输出电压摆幅为50 mV@RL=10K
  • 带宽为1mhz,最大
  • 回转速率为0.35 V/us Max
  • 工作温度范围-40至150°C

的应用MAX4238包括热电偶、应变计、电子秤、医疗器械、仪表放大器等。

零件号:MAX4238AUT-T

同类产品:MAX4239

结论

为您的应用程序选择正确的运算放大器,您应该浏览不同运算放大器的数据表,并选择一个其规格满足您的项目要求。假设选择一个运算放大器会毁了你的一天。

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