运放参数解释及经常使用运放选型

出处:电子发烧友网 发布于:2019-06-18 13:37:08

  集成运放的参数较多,当中主要参数分为直流指标和交流指标,外加全部芯片都有极限参数。本文以NE5532为例,分别对各指标作简单解释。
  以下内容除了图片从NE5532数据手冊上截取,其他内容都整理自网络。
  一、极限参数
  主要用于确定运放电源供电的设计(提供多少V电压、电流不能超过多少),NE5532的极限參数例如以下:


  二、直流指标
  运放主要直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移(简称输入失调电压温漂)、输入偏置电流、输入失调电流、输入偏置电流的温度漂移(简称输入失调电流温漂)、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、共模输入电压、差模输入电压。NE5532的直流指标例如以下:

 


  输入失调电压Vos:
  输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时。两个输入端之间所加的补偿电压。输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性。对称性越好。输入失调电压越小。输入失调电压是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。输入失调电压与制造工艺有一定关系。当中双极型工艺(即上述的标准硅工艺)的输入失调电压在±1~10mV之间。採用场效应管做输入级的,输入失调电压会更大一些。对于精密运放。输入失调电压一般在1mV以下。输入失调电压越小,直流放大时中间零点偏移越小,越easy处理。
  所以对于精密运放是一个极为重要的指标。
  输入失调电压的温度漂移(简称输入失调电压温漂)ΔVos/ΔT:
  输入失调电压的温度漂移定义为在给定的温度范围内,输入失调电压的变化与温度变化的比值。这个參数实际是输入失调电压的补充,便于计算在给定的工作范围内,放大电路因为温度变化造成的漂移大小。一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间,精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。
  输入偏置电流Ios:
  输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时,其两输入端的偏置电流平均值。输入偏置电流对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较大的影响。
  输入偏置电流与制造工艺有一定关系,当中双极型工艺(即上述的标准硅工艺)的输入偏置电流在±10nA~1μA之间;採用场效应管做输入级的,输入偏置电流一般低于1nA。
  输入失调电流的温度漂移(简称输入失调电流温漂)ΔIos/ΔT:
  共模输入电压Vcm:
  共模输入电压定义为,当运放工作于线性区时。在运放的共模抑制比特性显著变坏时的共模输入电压。一般定义为当共模抑制比下降6dB 是所相应的共模输入电压作为共模输入电压。
  共模输入电压限制了输入信号中的共模输入电压范围。在有干扰的情况下。须要在电路设计中注意这个问题。
  共模抑制比CMRR:
  共模抑制比定义为当运放工作于线性区时。运放差模增益与共模增益的比值。
  共模抑制比是一个极为重要的指标,它可以抑制差模输入中的共模干扰信号。因为共模抑制比非常大。大多数运放的共模抑制比一般在数万倍或很多其他,用数值直接表示不方便比較,所以一般採用分贝方式记录和比較。一般运放的共模抑制比在80~120dB之间。
  电源电压抑制比PSRR:
  电源电压抑制比定义为当运放工作于线性区时,运放输入失调电压随电源电压的变化比值。电源电压抑制比反映了电源变化对运放输出的影响。
  对于电源电压抑制比低的运放,运放的电源须要作认真仔细的处理, 否则电源的纹波会引入到输出端。当然,共模抑制比高的运放,可以补偿一部分电源电压抑制比,另外在使用双电源供电时。正负电源的电源电压抑制比可能不同样。
  输出峰-峰值电压Vout:
  输出峰-峰值电压定义为。当运放工作于线性区时。在指定的负载下,运放在当前大电源电压供电时,运放可以输出的电压幅度。
  除低压运放外。一般运放的输出输出峰-峰值电压大于±10V。一般运放的输出峰-峰值电压不能达到电源电压,这是因为输出级设计造成的,现代部分低压运放的输出级做了特殊处理,使得在10k?
  负载时,输出峰-峰值电压接近到电源电压的50mV以内,所以称为满幅输出运放,又称为轨到轨(raid-to-raid)运放。
  须要注意的是。运放的输出峰-峰值电压与负载有关,负载不同,输出峰-峰值电压也不同;运放的正负输出电压摆幅不一定同样。
  对于实际应用,输出峰- 峰值电压越接近电源电压越好,这样可以简化电源设计。
  可是如今的满幅输出运放仅仅能工作在低压。并且成本较高。
  输入阻抗Rin:
  输入阻抗反映输入对运放性能的影响,选择运放时输入阻抗越大越好。
  三、交流指标
  运放主要交流指标有开环带宽、单位增益带宽、转换速率SR、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。


  流指标中有很多非常重要的參数,尤其单位增益带宽和压摆率,分别在小信号和大信号运放选型中尤事实上用。
  输出阻抗Rout:
  输入阻抗反映运放输出端带负载能力。越小越好。
  开环增益Av:
  开环条件下运放能达到的增益
  开环带宽:
  开环带宽定义为。将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端。从运放的输出端測得开环电压增益从运放的直流增益下降3db(或是相当于运放的直流增益的0.707)所相应的信号频率。这用于非常小信号处理。NE5532数据手冊中貌似没有这项參数。
  单位增益带宽GB(NE5532中使用增益带宽积GBW衡量)
  单位增益带宽定义为,运放的闭环增益为1倍条件下,将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端。从运放的输出端測得闭环电压增益下降 3db(或是相当于运放输入信号的0.707)所相应的信号频率。
  单位增益带宽是一个非常重要的指标,对于正弦小信号放大时,单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的增益的乘积。换句话说,就是当知道要处理的信号频率和信号须要的增以后。可以计算出单位增益带宽,用以选择合适的运放。
  这项參数用于小信号处理中运放选型。
  压摆率(转换速率)SR:
  运放接成闭环条件下,将一个大信号(含阶跃信号)输入到运放的输入端,从运放的输出端測得运放的输出上升速率。因为在转换期间,运放的输入级处于开关状态。所以运放的反馈回路不起作用,也就是转换速率与闭环增益无关。
  转换速率对于大信号处理是一个非常重要的指标。对于一般运放转换速率SR<=10V/μs。快速运放的转换速率SR>10V/μs。眼下的快速运放转换速率SR达到 6000V/μs。这用于大信号处理中运放选型。
  全功率带宽:
  在额定的负载时,运放的闭环增益为1倍条件下,将一个恒幅正弦大信号输入到运放的输入端,使运放输出幅度达到(同意一定失真)的信号频率。这个频率受到运放转换速率的限制。近似地。全功率带宽=转换速率/2πVop(Vop是运放的峰值输出幅度)。全功率带宽是一个非常重要的指标,用于大信号处理中运放选型。
  四、经常使用运放选型表
  以下为从其他地方转载过来的经常使用运放选型表:
  器件名称 制造商 简单介绍
  μA741    TI 单路通用运放
  μA747    TI 双路通用运放
  AD515A  ADI 低功耗FET输入运放
  AD605   ADI 低噪声,单电源,可变增益双运放
  AD644   ADI 快速,注入BiFET双运放
  AD648   ADI 精密的,低功耗BiFET双运放
  AD704   ADI 输入微微安培电流双极性四运放
  AD705   ADI 输入微微安培电流双极性运放
  AD706   ADI 输入微微安培电流双极性双运放
  AD707   ADI 超低漂移运放
  AD708   ADI 超低偏移电压双运放
  AD711   ADI 精密,低成本,快速BiFET运放
  AD712   ADI 精密,低成本,快速BiFET双运放
  AD713   ADI 精密,低成本,快速BiFET四运放
  AD741   ADI 低成本,高IC运放
  AD743   ADI 超低噪音BiFET运放
  AD744   ADI 高,快速BiFET运放
  AD745   ADI 超低噪音,快速BiFET运放
  AD746   ADI 超低噪音,快速BiFET双运放
  AD795   ADI 低功耗,低噪音,精密的FET运放
  AD797   ADI 超低失真,超低噪音运放
  AD8022  ADI 快速低噪,电压反馈双运放
  AD8047  ADI 通用电压反馈运放
  AD8048  ADI 通用电压反馈运放
  AD810   ADI 带禁用的低功耗视频运放
  AD811   ADI 高性能视频运放
  AD812   ADI 低功耗电流反馈双运放
  AD813   ADI 单电源,低功耗视频三运放
  AD818   ADI 低成本,低功耗视频运放
  AD820   ADI 单电源,FET输入,满幅度低功耗运放
  AD822   ADI 单电源,FET输入,满幅度低功耗运放
  AD823   ADI 16MHz,满幅度,FET输入双运放
  AD824   ADI 单电源,满幅度低功耗,FET输入运放
  AD826   ADI 快速,低功耗双运放
  AD827   ADI 快速,低功耗双运放
  AD828   ADI 低功耗,视频双运放
  AD829   ADI 快速,低噪声视频运放
  AD830   ADI 快速,视频差分运放
  AD840   ADI 宽带快速运放
  AD841   ADI 宽带,固定单位增益,快速运放
  AD842   ADI 宽带,高输出电流,快速运放
  AD843   ADI 34MHz,CBFET快速运放
  AD844   ADI 60MHz,2000V/μs单片运放
  AD845   ADI 精密的16MHzCBFET运放
  AD846   ADI 精密的450V/μs电流反馈运放
  AD847   ADI 快速,低功耗单片运放
  AD848   ADI 快速,低功耗单片运放
  AD849   ADI 快速,低功耗单片运放
  AD8519  ADI 满幅度运放
  AD8529  ADI 满幅度运放
  AD8551  ADI 低漂移,单电源,满幅度输入输出运放
  AD8552  ADI 低漂移,单电源,满幅度输入输出双运放
  AD8554  ADI 低漂移,单电源,满幅度输入输出四运放
  AD8571  ADI 零漂移,单电源,满幅度输入/输出单运放
  AD8572  ADI 零漂移,单电源,满幅度输入/输出双运放
  AD8574  ADI 零漂移,单电源,满幅度输入/输出四运放
  AD8591  ADI 带关断的单电源满幅度输入输出运放
  AD8592  ADI 带关断的单电源满幅度输入输出运放
  AD8594  ADI 带关断的单电源满幅度输入输出运放
  AD8601  ADI 低偏移,单电源,满幅度输入/输出单运放
  AD8602  ADI 低偏移,单电源,满幅度输入/输出双运放
  AD8604  ADI 低偏移,单电源,满幅度输入/输出四运放
  AD9610  ADI 宽带运放
  AD9617  ADI 低失真,精密宽带运放
  AD9618  ADI 低失真,精密宽带运放
  AD9631  ADI 超低失真,宽带电压反馈运放
  AD9632  ADI 超低失真,宽带电压反馈运放
  C54DSKplus  TI 低噪快速去补偿双路运放
  L165    ST 3A功率运放
  L272    ST 双通道功率运放
  L2720   ST 低压差双通道功率运放
  L2722   ST 低压差双通道功率运放
  L2724   ST 低压差双通道功率运放
  L2726   ST 低压差双通道功率运放
  L2750   ST 低压差双通道功率运放
  LF147   ST 宽带四J-FET运放
  LF151   ST 宽带单J-FET运放
  LF153   ST 宽带双J-FET运放
  LF155   ST 宽带J-FET单运放
  LF156   ST 宽带J-FET单运放
  LF157   ST 宽带J-FET单运放
  LF247   ST 宽带四J-FET运放
  LF251   ST 宽带单J-FET运放
  LF253   ST 宽带双J-FET运放
  LF255   ST 宽带J-FET单运放
  LF256   ST 宽带J-FET单运放
  LF257   ST 宽带J-FET单运放
  LF355   ST 宽带J-FET单运放
  LF356   ST 宽带J-FET单运放
  LF357   ST 宽带J-FET单运放
  LM101A  TI 高性能运放
  LM124A(ST)  ST 低功耗四运放
  LM146    ST 可编程四双极型运放
  LM158/A  ST 低功耗双运放
  LM224A(st)  ST 低功耗四运放
  LM246    ST 可编程四双极型运放
  LM258/A  ST 低功耗双运放
  LM324A   ST 低功耗四运放
  LM346    ST 可编程四双极型运放
  LM358/A  ST 低功耗双运放
  LMV321   TI 低电压单运放
  LMV324   TI 低电压四运放
  LMV358   TI 低电压双运放
  LS204    ST 高性能双运放
  LS404    ST 高性能四运放
  LT1013   TI 双通道精密型运放
  LT1014   TI 四通道精密型运放
  MC1558   TI 双路通用运放
  MC33001  ST 通用单JFET运放
  MC33002  ST 通用双JFET运放
  MC33004  ST 通用四JFET运放
  MC3303   TI 四路低功率运放
  MC33078  ST 低噪双运放
  MC33079  ST 低噪声四运放
  MC33171  ST 低功耗双极型单运放
  MC33172  ST 低功耗双极型双运放
  MC33174  ST 低功耗双极型四运放
  MC34001  ST 通用单JFET运放
  MC34002  ST 通用双JFET运放
  MC34004  ST 通用四JFET运放
  MC3403   TI 四路低功率通用运放
  MC35001  ST 通用单JFET运放
  MC35002  ST 通用双JFET运放
  MC35004  ST 通用四JFET运放
  MC3503   ST 低功耗双极型四运放
  MC35171  ST 低功耗双极型单运放
  MC35172  ST 低功耗双极型双运放
  MC35174  ST 低功耗双极型四运放
  MC4558   ST 宽带双极型双运放
  MCP601   Microchip 2.7V~5.5V单电源单运放
  MCP602   Microchip 2.7V~5.5V单电源双运放
  MCP603   Microchip 2.7V~5.5V单电源单运放
  MCP604   Microchip 2.7V~5.5V单电源四运放
  NE5532   TI 双路低噪快速音频运放
  NE5534   TI 低噪快速音频运放
  OP-04    ADI 高性能双运放
  OP-08    ADI 低输入电流运放
  OP-09    ADI 741型运放
  OP-11    ADI 741型运放
  OP-12    ADI 精密的低输入电流运放
  OP-14    ADI 高性能双运放
  OP-15    ADI 精密的JFET运放
  OP-16    ADI 精密的JFET运放
  OP-17    ADI 精密的JFET运放
  OP-207   ADI 超低Vos双运放
  OP-215   ADI 高双运放
  OP-22    ADI 可编程低功耗运放
  OP-220   ADI 低功耗双运放
  OP-221   ADI 低功耗双运放
  OP-227   ADI 低噪低偏移双測量运放
  OP-260   ADI 快速,电流反馈双运放
  OP-27    ADI 低噪声精密运放
  OP-270   ADI 低噪音精密双运放
  OP-271   ADI 快速双运放
  op-32    ADI 快速可编程微功耗运放
  op-37    ADI 低噪声,精密快速运放
  op-400   ADI 低偏置,低功耗四运放
  op-42    ADI 快速,精密运放
  op-420   ADI 微功耗四运放
  op-421   ADI 低功耗四运放
  op-471   ADI 低噪声,快速四运放
  OP07     ADI 超低偏移电压运放
  OP07C    TI 高,低失调,电压型运放
  OP07D    TI 高,低失调,电压型运放
  OP07Y    TI 高,低失调,电压型运放
  OP113    ADI 低噪声,低漂移,单电源运放
  OP162    ADI 15MHz满幅度运放
  OP176    ADI 音频运放
  OP177    ADI 超高运放
  OP181    ADI 超低功耗,满幅度输出运放
  OP183    ADI 5MHz单电源运放
  OP184    ADI 精密满幅度输入输出运放
  OP186    ADI 满幅度运放
  op191    ADI 微功耗单电源满幅度运放
  OP193    ADI 精密的微功率运放
  OP196    ADI 微功耗,满幅度输入输出运放
  OP200    ADI 超低偏移,低功耗运放
  OP213    ADI 低噪声,低漂移,单电源运放
  OP249    ADI 快速双运放
  OP250    ADI 单电源满幅度输入输出双运放
  OP262    ADI 15MHz满幅度运放
  OP27     TI 低噪声精密快速运放
  op275    ADI 音频双运放
  OP279    ADI 满幅度高输出电流运放
  OP281    ADI 超低功耗,满幅度输出运放
  op282    ADI 低功耗,快速双运放
  OP283    ADI 5MHz单电源运放
  OP284    ADI 精密满幅度输入输出运放
  op285    ADI 9MHz精密双运放
  op290    ADI 精密的微功耗双运放
  op291    ADI 微功耗单电源满幅度运放
  op292    ADI 双运放
  OP293    ADI 精密的微功率双运放
  op295    ADI 满幅度双运放
  OP296    ADI 微功耗,满幅度输入输出双运放
  op297    ADI 低偏置电流精密双运放
  OP37     TI 低噪声精密快速运放
  OP413    ADI 低噪声,低漂移,单电源运放
  OP450    ADI 单电源满幅度输入输出四运放
  OP462    ADI 15MHz满幅度运放
  op467    ADI 快速四运放
  op470    ADI 低噪声四运放
  OP481    ADI 超低功耗,满幅度输出运放
  op482    ADI 低功耗,快速四运放
  OP484    ADI 精密满幅度输入输出运放
  op490    ADI 低电压微功率四运放
  op491    ADI 微功耗单电源满幅度运放
  op492    ADI 四运放
  OP493    ADI 精密的微功率四运放
  op495    ADI 满幅度四运放
  OP496    ADI 微功耗,满幅度输入输出四运放
  op497    ADI 微微安培输入电流四运放
  op77     ADI 超低偏移电压运放
  op80     ADI 超低偏置电流运放
  OP90     ADI 精密的微功耗运放
  op97     ADI 低功耗,高运放
  PM1012   ADI 低功耗精密运放
  PM155A   ADI 单片JFET输入运放
  PM156A   ADI 单片JFET输入运放
  PM157A   ADI 单片JFET输入运放
  RC4136   TI 四路通用运放
  RC4558   TI 双路通用运放
  RC4559   TI 双路高性能运放
  RM4136   TI 通用型四运放
  RV4136   TI 通用型四运放
  SE5534   TI 低噪运放
  SSM2135  ADI 单电源视频双运放
  SSM2164  ADI 低成本,电压控制四运放
  TDA9203A ST IIC总线控制RGB前置运放
  TDA9206  ST IIC总线控制宽带音频前置运放
  TEB1033  ST 精密双运放
  TEC1033  ST 精密双运放
  TEF1033  ST 精密双运放
  THS4001  TI 超快速低功耗运放
  TL022    TI 双组低功率通用型运放
  TL031    TI 增强型JFET低功率精密运放
  TL032    TI 双组增强型JFET输入,低功耗,高运放
  TL034    TI 四组增强型JFET输入,低功耗,高运放
  TL051    TI 增强型JFET输入,高运放
  TL052    TI 双组增强型JFET输入,高运放
  TL054    TI 四组增强型JFET输入,高运放
  TL061    TI 低功耗JFET输入运放
  TL061A   ST 低功耗JFET单运放
  TL061B   ST 低功耗JFET单运放
  TL062    TI 双路低功耗JFET输入运放
  TL062A/B ST 低功耗JFET双运放
  TL064    TI 四路低功耗JFET输入运放
  TL064A/B ST 低功耗JFET四运放
  TL070    TI 低噪JFET输入运放
  TL071    TI 低噪声JFET输入运放
  TL071A/B ST 低噪声JFET单运放
  TL072    ST 低噪声JFET双运放
  TL072A   TI 双组低噪声JFET输入运放
  TL072A/B ST 低噪声JFET双运放
  TL074    TI 四组低噪声JFET输入运放
  TL074A/B ST 低噪声JFET四运放
  TL081    TI JFET输入运放
  TL081A/B ST 通用JFET单运放
  TL082    TI 双组JFET输入运放
  TL082A/B ST 通用JFET双运放
  TL084    TI 四组JFET输入运放
  TL084A/B ST 通用JFET四运放
  TL087    TI JFET输入单运放
  TL088    TI JFET输入单运放
  TL287    TI JFET输入双运放
  TL288    TI JFET输入双运放
  TL322    TI 双组低功率运放
  TL33071  TI 单路,高转换速率,单电源运放
  TL33072  TI 双路。高转换速率,单电源运放
  TL33074  TI 四路,高转换速率。单电源运放
  TL34071  TI 单路,高转换速率。单电源运放
  TL34072  TI 双路,高转换速率。单电源运放
  TL34074  TI 四路,高转换速率。单电源运放
  TL343    TI 低功耗单运放
  TL3472   TI 高转换速率,单电源双运放
  TL35071  TI 单路。高转换速率,单电源运放
  TL35072  TI 双路,高转换速率,单电源运放
  TL35074  TI 四路,高转换速率,单电源运放
  TLC070   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源单运放
  TLC071   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源单运放
  TLC072   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源双运放
  TLC073   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源双运放
  TLC074   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源四运放
  TLC075   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源四运放
  TLC080   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源单运放
  TLC081   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源单运放
  TLC082   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源双运放
  TLC083   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源双运放
  TLC084   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源四运放
  TLC085   TI 宽带,高输出驱动能力,单电源四运放
  TLC1078  TI 双组微功率高低压运放
  TLC1079  TI 四组微功率高低压运放
  tlc2201  TI 低噪声,满电源幅度,精密型运放
  TLC2202  TI 双组,低噪声,高满量程运放
  TLC2252  TI 双路,满电源幅度,微功耗运放
  TLC2254  TI 四路。满电源幅度,微功耗运放
  TLC2262  TI 双路先进的CMOS,满电源幅度运放
  TLC2264  TI 四路先进的CMOS,满电源幅度运放
  TLC2272  TI 双路。低噪声,满电源幅度运放
  TLC2274  TI 四路。低噪声。满电源幅度运放
  TLC2322  TI 低压低功耗运放
  TLC2324  TI 低压低功耗运放
  TLC251   TI 可编程低功率运放
  TLC252   TI 双组。低电压运放
  TLC254   TI 四组。低电压运放
  TLC25L2  TI 双组,微功率低压运放
  TLC25L4  TI 四组,微功率低压运放
  TLC25M2  TI 双组,低功率低压运放
  TLC25M4  TI 四组,低功率低压运放
  TLC2652  TI 先进的LINCMOS精密斩波稳定运放
  TLC2654  TI 先进的LINCMOS低噪声斩波稳定运放
  TLC271   TI 低噪声运放
  TLC272   TI 双路单电源运放
  TLC274   TI 四路单电源运放
  TLC277   TI 双组精密单电源运放
  TLC279   TI 双组精密单电源运放
  TLC27L2  TI 双组,单电源微功率精密运放
  TLC27L4  TI 四组。单电源微功率精密运放
  TLC27L7  TI 双组,单电源微功率精密运放
  TLC27L9  TI 四组,单电源微功率精密运放
  TLC27M2  TI 双组,单电源低功率精密运放
  TLC27M4  TI 四组,单电源低功率精密运放
  TLC27M7  TI 双组,单电源低功率精密运放
  TLC27M9  TI 四组,单电源低功率精密运放
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