集成运放的种类、选择和使用指南

集成运放的种类、选择和使用指南

集成运算放大器（简称集成运放）是电子技术领域中一种重要的基本单元电路，广泛应用于信号处理、自动控制、电子测量等领域。本文将详细介绍集成运放的种类、选择和使用方法，帮助读者深入了解这一重要电子元件。

集成运算放大器的概述

运算放大器是一个多级的直接耦合的高增益的放大电路。因为最早应用于数值的运算，所以称为运算放大电器。所谓集成运算放大器是指利用集成工艺，将构成运算放大器的元器件（半导体、电阻、电容等）以及电路的连接导线都集成在同一块半导体硅片上，并封装成一个整体的电子器件。简称为集成运放。

随着集成技术的发展，目前集成运放的应用早已远远超越了信数值运算的范围，广泛应用于信号的处理、自动控制，电子测量等领域。

集成电路简介

1. 按功能、结构分类：

• 模拟集成电路：又称线性电路，用来产生、放大和处理各种模拟信号，其输入信号和输出信号成比例关系。
• 数字集成电路：用来产生、放大和处理各种数字信号。

2. 按集成度高低分类：

• 小规模（SSI）
• 中规模（MSI）
• 大规模（LSI）
• 超大规模（VLSI）

3. 按导电类型分类：

• 双极型集成电路
• 单极型集成电路

4. 按用途分类：

• 电视机用集成电路
• 音响用集成电路
• 影碟机用集成电路
• 录像机用集成电路
• 电脑（微机）用集成电路
• 电子琴用集成电路
• 通信用集成电路
• 照相机用集成电路
• 遥控集成电路
• 语言集成电路
• 报警器用集成电路
• 各种专用集成电路

集成电路的管脚识别

不论是哪种集成电路的外壳封装上都有供识别管脚排序定位（或称第一脚）的标记。对于一般的ＳＩＰ（单列直插式）、ＤＩＰ（双列直插式）的集成电路管脚的识别方式是，将ＩＣ正面的字母、型号对着自己，使定位标记朝左下方，则处于最左下方的管脚是第１脚，再按逆时针方向依次数管脚，便是第２脚、第３脚等等。

集成运放的主要参数

直流参数

1. 输入失调电压UIO

• 定义：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。
• 特点：表征电路输入部分不对称的程度，运放性对称性能越好，UIO越小。

2. 输入失调电压的温漂TCVOS

• 定义：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。
• 特点：一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间。

3. 输入失调电流IIO

• 定义：当运放的输出直流电压为零时，其两输入端偏置电流的差值。
• 特点：运放性对称性能越好，IIO越小。输入失调电流越小，直流放大时中间零点偏移越小，越容易处理。

4. 输入失调电流的温漂TCIOS

• 定义：在给定的温度范围内，输入失调电流的变化与温度变化的比值。

5. 输入偏置电流IIB

• 定义：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。
• 特点：一般为微安数量级，IIB越小越好。

6. 开环电压放大倍数AuO

• 定义：电路开环情况下，输出电压与输入差模电压之比。
• 特点：一般运放的开环直流电压增益在80~120dB之间。

7. 最大共模输入电压Uicmax

• 定义：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。

8. 最大差模输入电压Uidmax

• 定义：运放两输入端允许加的最大输入电压差。

9. 共模抑制比KCMR

• 定义：电路开环情况下，差模放大倍数Ad与共模放大倍数AC之比。
• 特点：KCMR越大，运放性能越好。一般在80dB以上。

10. 输出电压峰值UOPP

• 定义：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，运放能够输出的最大电压幅度。
• 特点：需要注意的是，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。

交流参数

1. 开环带宽

• 定义：将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测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）所对应的信号频率。

2. 转换速率SR

• 定义：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，从运放的输出端测得的输出电压变化率。