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運放基礎知識運放是集成運算放大器的簡稱，它是一種內(nèi)部為直接耦合的高放大倍數(shù)的集成電路，其內(nèi)部電路可由圖的方框圖表示。運放的電路符號如圖所示，其中圖(a)為正、負雙電源供電，圖(b)為單電源供電，其封裝有金屬封裝(B-3型即禮帽式，大功率三極管TO-3型)和塑料封裝(扁平封裝、雙列直插封裝、單列直插封裝)兩種形式，如圖，其引腳通常為8腳、9腳，14腳、16腳等幾種。 根據(jù)集成電路封裝所包含的運放單元數(shù)量，可分為單運放，如TL081，LM318、NE5539等見圖3(a)(指塑封類型，下同)；雙運放如TL082、LMl58、NE5532、PC40724等見圖3(b)(c)；四運放如LM324、TL084、LF347等見圖3(d)。 運放的特點及其類別： 1通用型 這類運放無特殊要求，常在普通電路中使用，價格也很低廉，比如A741、LM324等。 2微偏流(高阻)型 這類運放的輸入阻抗極高，常以場效應管作為輸入級，其輸入偏流低到pA(10-12pA)級，比如AD549、OPAl28等。 3低功耗型 這類運放自身功耗極低，常以電池供電，其靜態(tài)耗電有的僅為20A，比如OP90G、LP324等。 4高精度型 這類運放的失調(diào)電壓及溫漂極小，具有很高的穩(wěn)定性。對頻率特性要求不高，主要用于電子儀器中，比如OP07、OP177等。 5低噪聲型 這類運放的特點是噪聲電壓密度極低，已低至085nV1kHz主要用于高級音響的前置級，比如AD829、LT1028就屬這類運放。 6高速型 這類運放主要用在高頻高帶寬的電子設備中，通常采用電流負反饋方式，它的轉換速率很高，可達2000Vs以上。比如LM318、EL2030C、AD8001A就屬這一類運放。 7電流型 這類運放輸出電流大，常用在音頻功放及電機驅動電路中，比如TDA2007、LMl875、OPA541等。就OPA541來說，它輸出的最大電流可達10A，輸出功率達125W。 除此以外還有高壓型、程控型、跨導型等等，在此不一一介紹。無論哪種運放都有兩個輸入端，即同相輸入端V+，反相輸入端V-，一個輸出端Uo。它的基本特性：當從同相端輸入信號時，其輸出與輸入端信號同相位，即同相放大；當從反相端輸入信號時，其輸出與輸入端信號相位相反，即反相放大。當從同相輸入端和反相輸入端同時注入不同信號時，輸出端輸出的信號是它們的代數(shù)和，即差動放大。當同相輸入端和反相輸入端同時輸入同一信號時，輸出端無信號，這是因為正、反相放大器放大后的信號由于相位相反，剛好抵消。 運放是一種通用電子器件，它的應用很廣，比如在放大、振蕩、電壓比較，模擬運算、阻抗變換，有源濾波等電路中。但不管在哪種電路中應用，均是基于運放的三種基本放大電路：即同相放大器、反相放大器、差動放大器。 1.反相放大器上圖是反相放大器電路，圖中，輸入電壓Vi通過R1加到反相輸入端A，同相輸入端B接地。輸出電壓Vo又通過反饋電阻Rf反饋到反相輸入端A。通過計算得到：輸出電壓為：VoVi（計算過程略） ?？梢?，反相放大器的輸出電壓Vo與輸入電壓Vi存在著比例關系且相位相反，故稱反相輸入比例運算放大器，簡稱反相放大器。 2.同相放大器上圖是同相放大器電路，信號電壓Vi從同相輸入端B輸入，而輸出電壓Vo通過電阻Rf反饋到反相輸入端A處。通過計算得到：Vo=（計算過程略）?？梢姡喾糯笃鞯姆糯蟊稊?shù)取決于電阻Rf與R1的比值。輸出電壓Vo與輸入電壓同相且有比例關系，比例常數(shù)是 。故稱同相輸入比例運算電路，簡稱同相放大器。 3.減法器電路上圖是運放構成的減法器電路，輸入信號Vi1通過電阻R1加到反相輸入端；輸入信號Vi2通過電阻R2加到同相輸入端，反饋電壓則由輸出端通過反饋電阻Rf反饋到反相輸入端。在同相輸入端與“地”之間接有電阻R3.為了使集成運放兩輸入端的輸入電阻對稱，通常使R1=R2，R3=Rf。通過運算可得：Vo=(Vi1-Vi2) 可見，輸出電壓正比于兩個輸入電壓之差。如果取Rf=R1，則 Vo=Vi1-Vi2 。這時，電路就成為減法器。 圖5是運放構成的加法器電路，它實際是運放構成的反相放大器。U1、U2是兩個相加電壓，Uo則是電壓和， 當R1=R2=R3時，放大倍數(shù)A=1，R4為平衡電阻，用以提供適當偏流以防止放大器失調(diào)。 圖7是運放構成的比較器電路，它也是整動放大器的應用，當輸入電壓U1大于基準電壓E時，它的輸出端將有電壓輸出，所以它常用于伺服或保護電路中。 圖8是運放構成的阻抗變換器電路，它是運放構成的同相放大器，放大倍數(shù)A=1的特例。它輸出電壓與輸入電壓相等、相位相同，但它卻有極高的輸入阻抗和較低輸出阻抗，故也將它稱為電壓跟隨器。 圖9是運放構成的電壓放大器，其放大倍數(shù)由R2、R3共同決定，其中Cl是信號耦合電容，C2是高頻旁路電容，R1、R2為偏置電阻，R3為負反饋電阻。 圖10是運放構成的正弦波振蕩器，R1、R2、C1、C2構成正反饋電路，R3、R4、R5構成負反饋電路，二極管D1、D2起穩(wěn)定振幅的作用。 圖11是運放構成的二分頻電路，它實際是有源濾波器。在圖11中，ICl等構成二階高通濾波器，IC2等構成二階低通濾波器，它能將前置放大器送來的音頻信號分頻后，分別送入兩個功率放大器放大，然后分別推動高音和低音喇叭放音。 以上只是粗略介紹了運放的一些典型應用，實際上的應用還很多，在此不再一一舉例。 運放的主要參數(shù)有：工作電壓、靜態(tài)工作電流，信噪比、電壓最大增益、功耗、輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、輸入阻抗、輸出阻抗、增益帶寬積及轉換速率等.下面僅解釋一下什么是增益帶寬積與轉換速率。所謂增益帶寬積是指運放開環(huán)電壓放大倍數(shù)A=1時，帶寬與放大倍數(shù)的乘積。對應的帶寬頻率用fc表示(因工作頻率升高，運放的放大倍數(shù)降低)，一般通用型可達1MHz，寬帶高速