運算放大器選擇經驗總結分享

運算放大器(op amp)是整個模擬

電路設計的基石，選擇乙個恰當的放大器對於達到系統設計指標至關重要。

考慮因素：

1.運放供電電壓大小和方式選擇;

2.運放

封裝選擇;

3.運放反饋方式，即是vfa (電壓反饋運放)還是cfa(電流反饋運放);

4.運放頻寬;

5.壓擺率大小，這決定全功率訊號頻寬;

6.offset電壓和offset電流選擇;

7.offset電壓隨溫度的漂移大小，即δvoffset/δt大小;

8.運放輸入阻抗選擇;

9.運放輸出驅動能力大小選擇;

10.運放靜態功耗，即icc電流大小選擇;

11.運放雜訊選擇;

12.運放驅動負載穩定時間。

在設計開關

電源的模擬電路時，有的人根本不知道如何選擇運放，手頭有什麼就用什麼，也許你曾經這樣做了100次，都幸運的成功了，但是第101次會怎麼樣呢?另外一些人是恰恰相反，抱著五六本原廠資料翻來翻去，結果好不容易尋到了「夢中情人」，卻又買不到。不才向大家推薦一些俗俗的運放，肯定能買到，能適應大多場合。

1. 速度要求不高，或直流放大：

lf441(單),lf442(雙),lf444(四),tl084(四)

(以上運放為jfet輸入，阻抗極高，不必考慮輸入端的阻抗平衡)

op07(單，高精度，有調零端，速度可是特別慢,用於直流放大不錯)

2. 速度比較高，音訊範圍，倍數不超過100：

lf356(單),lf353(雙),lf347(四),tl074(四)

(以上運放為jfet輸入，阻抗極高，不必考慮輸入端的阻抗平衡)

op27(單，高精度，有調零端，速度比lf356快)

ne5534(用於音響放大，音質很好，但輸入阻抗低)

3. 高速

op37(單位頻響50mhz,但一定不能用做跟隨器!在閉環增益小於5時會自激)

4. 低壓或單電源

lm324(太慢)

建議使用maxim公司產品

"你焊在電路板上的運放不是教科書上的理想運放!"設計電路時,在考慮了你所考慮的全部問題以後,請

注意以下問題.

1. 輸出電壓擺幅

不要期望一般的運放的輸出電壓能達到供電電壓,哪怕你的負載電阻為10m. 一般的通用運放的輸出

電壓的峰峰值都與電源相差1~3v.

2. 共模輸入電壓範圍

不要讓你的運放的輸入端的電位非常接近他的供電電壓,否則你會被搞的焦頭爛額.例如,你選用的是

lf347運放(多數jfet運放都類似),供電電壓為正負12v,正輸入端電位為-11v,負輸入端為-11.5v,你猜

輸出會是什麼?或許你猜錯了,是-10v.這就是你超出共模電壓範圍使用的結果.當然,如果你換成lm324,

就沒有這種效果了.幸好,現在maxim公司和ns公司都推出了rail to rail運放,他們的共模電壓範圍和電源電壓相同.

3. 輸出電壓擺率sr

如果你正在用運放放大高頻大幅值訊號,一定不要忽略sr引數,他表示輸出電壓每微秒最大的變化量.舉例說明,ua741的單位頻寬為1mhz,sr=0.7v/us,如果你將他接成跟隨器形式(增益=1),此時,如果你輸入幅值為-5v~+5v,頻率為200khz的方波,那麼,輸出結果一定使你大失所望,他的輸出居然是乙個幅值只有2v左右的怪怪的三角波.

略做補充:

(1)對於低電勢放大線路,還要考慮失調,溫漂和輸入噪音.

(2)對於高精度線路,應注意共模抑制比,一般來說共模抑制比高的op其線性較好.

(3)注意輸入電阻,雙極型op一般在幾百k至幾十m.

運放的自激有多種可能引起:

1. 補償不足. 例如op37等運放,在設計時,為了提高高頻響應,其補償量較小,當反饋較深時會出現自激現象.通過測量其開環響應的bode圖可知,隨著頻率的提高,運放的開環增益會下降,如果當增益下降到0db之前,其相位滯後超過180度,則閉環使用必然自激.

2. 電源回饋自激.從運算放大器的內部結構分析,他是乙個多級的放大電路,一般的運放都由3級以上電路組成,前級完成高增益放大和電位的移動,第2級完成相位補償功能,末級實現功率放大.如果供給運放的電源的內阻較大,末級的耗電會造成電源的波動,此波動將影響前級的電路的工作,並被前級放大,造成后級電路更大的波動,如此惡性迴圈,從而產生自激.

3. 外界干擾. 確切的說,這並不算自激,但現象和自激相似.輸出產生和輸入無關的訊號.因為我們處於乙個電磁波籠罩的環境之中,有50hz和100hz的工頻干擾,數百hz的中波廣播干擾,數mhz的短波干擾,幾十到幾百hz的電視廣播和fm廣播干擾,1ghz左右的無線通訊干擾等.如果電路設計遮蔽不佳,干擾自然會引入電路,並被放大.如果電路出現自激現象,首先應該判斷是哪種原因造成的.第一種自激出現在運放閉環使用,而且增益較低的情況下,一般只有增益小於10的情況下才能出現.其實這種自激最好解決,正確的選擇運放即可,對於一些高速運放,其廠家手冊中都會註明最低的閉環增益. 與此相反,後兩種情況都是在高增益情況下發生,這一點非常重要,可以準確的判斷自激的原因.相對而言,後兩種自激較難解決,本人不謙虛的說,只有具有一定的模擬電路設計經驗,才有可能避免以上情況的發生.基本原則是盡量增加地線的面積,在運放供電印腳附近,一定是附近增加高頻退毆電容,採用高頻遮蔽等方法消除自激,減小干擾.

運放和比較器的區別：

運算放大器與專用比較器在變頻器主控板的控制電路中比較常見，它的作用也不用我去形容了，做這行的都比我清楚。

1、運放可以連線成為比較輸出，比較器就是比較。那麼市面上為何單獨**兩種產品，他們有相同和不同之處是什麼呢?

2、比較器輸出一般是oc便於電平轉換;比較器沒有頻補，slew rate比同級運放大，但接成放大器易自激。比較器的開環增益比一般放大器高很多，因此比較器正負端小的差異就引起輸出端變化。

3、頻響是一方面，另處運放當比較器時輸出不穩定，不一定能滿足后級邏輯電路的要求。

4、比較器為集電極開路輸出，容易輸出ttl電平，而運放有飽和壓降，使用不便。

關於運算放大器與專用比較器的區別可分為以下幾點：

1、比較器的翻轉速度快，大約在ns數量級，而運放翻轉速度一般為us數量級(特殊高速運放除外)。

2、運放可以輸入負反饋電路，而比較器不能使用負反饋，雖然比較器也有同相和反相兩個輸入端，但因為其內部沒有相位補償電路，如果輸入負反饋，電路不能穩定工作，內部無相位補償電路，這也是比較器比運放速度快的原因。

運算放大器選擇經驗總結分享

(出處: 中國電子技術論壇)

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