运算放大器
运算放大器(简称“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。它是一种带有特殊耦合电路及反馈的放大器。其输出信号可以是输入信号加、减或微分、积分等数学运算的结果。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,大部分的运放是以单芯片的形式存在1。运放的种类繁多,广泛应用于电子行业当中。
基本信息
- 中文名
运算放大器
- 外文名
operational amplifier
- 简称
运放
- 主要参数
共模抑制、增益带宽积等
- 属性
具有很高放大倍数的电路单元2
- 材质
晶体管
- 诞生时间
1930年
- 应用
电子行业
发展历程
第一个使用真空管设计的放大器大约在1930年前后完成,这个放大器可以执行加与减的工作。
运算放大器最早被设计出来的目的是将电压类比成数字,用来进行加、减、乘、除的运算,同时也成为实现模拟计算机(analog computer)的基本建构方块。然而,理想运算放大器的在电路系统设计上的用途却远超过加减乘除的计算。今日的运算放大器,无论是使用晶体管(transistor)或真空管(vacuum tube)、分立式(discrete)元件或集成电路(integrated circuits)元件,运算放大器的效能都已经逐渐接近理想运算放大器的要求。早期的运算放大器是使用真空管设计,当前则多半是集成电路式的元件。但是如果系统对于放大器的需求超出集成电路放大器的需求时,常常会利用分立式元件来实现这些特殊规格的运算放大器。
1960年代晚期,仙童半导体(Fairchild Semiconductor)推出了第一个被广泛使用的集成电路运算放大器,型号为μA709,设计者则是鲍伯·韦勒(Bob Widlar)。但是709很快地被随后而来的新产品μA741取代,741有着更好的性能,更为稳定,也更容易使用。741运算放大器成了微电子工业发展历史上一个独一无二的象征,历经了数十年的演进仍然没有被取代,很多集成电路的制造商至今仍然在生产741。直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。
技术参数
共模输入电阻
该参数表示运算放大器工作在线性区时,输入共模电压范围与该范围内偏置电流的变化量之比。
直流共模抑制
该参数用于衡量运算放大器对作用在两个输入端的相同直流信号的抑制能力。
交流共模抑制
CMRAC用于衡量运算放大器对作用在两个输入端的相同交流信号的抑制能力,是差模开环增益除以共模开环增益的函数。
增益带宽积
增益带宽积是一个常量,定义在开环增益随频率变化的特性曲线中以-20dB/十倍频程滚降的区域。
输入偏置电流
该参数指运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流。
偏置电流温漂
该参数代表输入偏置电流在温度变化时产生的变化量。TCIB通常以pA/°C为单位表示。
输入失调电流