运算放大器(一)简介

1、运算放大器历史

1、1930年TI前身Geophysicsal service inc.成立,主要研发:地震仪与石油探测仪

2、1950年Geophysical service Inc(GSI)上市同时改名为TI

3、1958年7月TI员工Jack Kilby发明了集成电路(Integrated circuit)简称IC

4、1963年Fairchild公司的Bob widlar发明世界上第一片单片集成电路运放uA702但不是很成功

5、1965年1月MATT LORBER和RAY STATA创建了ADI公司

6、1965年11月Fairchild公司的Bob widlar发明了uA709

7、1967年Bob widlar离开Fairchild加入NSC,同年发明了LM101,并陆续发明了LM301,LM307,LM308,LM318,LM309等运放

8、1969年Fairchild公司的Dave Fullagar发明了世界上第一个内置30pF相位补偿电容的运放uA741并一直延续至今(现在依然是各高校模电实验的首选运放)

9、1975年PMI公司的George Erdi发明了世界上第一款精密运放OP07,后续逐渐发展出OP27 OP37 OP177以及OP27的JFET版本OPA627,OP32的JFET版本OPA637.由于OP07过于经典,各公司陆续推出自己的运放

10、1972年NSC公司的Russell and Frederiksen引入新技术设计出LM324

11、1975年RCA公司发布CMOS运放CA3130

12、1976年NSC公司发布了JFET运放LF356

13、1978年TI公司发布了TL06X TL07X TL08X(X=1,2,4,其中数字代表运放芯片中集成几个运放,如TL062则代表其中集成了两个运放)。

14、1981年Robert Swason和Robert Dobkin从美国国家半导体创办了Linear

15、1985年电流反馈型运放CLC100投入生产,其后又创造出单片式集成电路的CLC400

16、1990年ADI收购PMI

17、2000年TI以60亿美元收购Burr-Brown公司

18、2011年TI以60亿美元收购NSC公司

19、2016年ADI以148亿美元收购Linear公司

20、2016年瑞萨以32亿美元收购Intersil。

2、运算放大器参数详解

2.1运算放大器按照功能可分为通用运放与专用运放(高速运放、精密运放、低IB运放等)

通用运放:

        最大的优点是便宜

        经典芯片:uA741,LM324,TL06X,TL07X,TL08X,LM358,NE5532,OP07,TL2902等

        著名厂家:TI、ADI、MAXIM、ON、ST、MICROCHIP、JRC、NXP、瑞萨、NEC、ROHM、圣邦微、富满、江苏润石科技、3PEAK等。

        国产运放偏重于模仿ADI运放,比如RS8551替换AD8551.

2.2运算放大器按单颗IC封装的运放数目可分为:单一运放、双运放和四运放等形式

单一运放:

图1 OPA192

        一颗运放基本至少5个引脚

 图2 OPA192

        其中1号引脚和8号引脚主要用于调零

双运放:

 图3 OPA192

四运放

图4 OPA192四运放

其中OPA192还有其中集成三个运放的另外IC芯片,其中1、2和3号引脚为使能端 

2.3判断IC芯片引脚

        第一种、当IC芯片表面有圆圈时,其圆圈所对的引脚为1号脚

        第二种、当IC芯片表面有一条横线时,其有白条的为1号引脚

        第三种、将IC芯片对准自己,丝印要摆正(就是说自己要能看得清丝印上面的字),其左下角为1号引脚

2.4运算放大器分类

        通用运放:LM358、LM324、NE5532A、TL064

        斩波放大器:OP177、AD8551

        差分放大器:AD8137

        仪器放大器:INA128

        隔离放大器:AD215、ISO121

        增益放大器:AD215、ISO121

        增益可变或可编程放大器:TL026、PGA102、PGA207

        音频功率放大器:AD8051、OPA3696

        射频放大器:AD8353、THS4271

        对数放大器:LOG101

        特殊放大器:XTR112(热电阻传感器用)、RCV420(4-20mA接收)

3、理想运算放大器

        

图5 理想运算放大器

        理想的运算放大器,先设如下参数:

                1、速度:无穷大的带宽;无穷大的压摆率

                2、精度:无穷大的增益;输入阻抗无穷大;输出阻抗无穷小;零噪声;零失调电压及其温漂;零偏置电压以及温漂;无穷大的CMRR和PSRR

                3、功耗和驱动能力:无功耗;输入输出摆幅无穷大;无穷大的输出功率

        运算放大器的参数,首先且是最重要的是看懂生厂商提供的datasheet(规格书),这是用好一款运放的先决条件。

        一般芯片手册网站:

                1、各大芯片厂商的官方网站

                2、http://www.ic37.com/

                3、http://www.szlcsc.com/

                4、http://www.alldatasheet.com/

4. 需要了解参数

        参数1:供电电压Vss:运放最好使用双电源供电,但为了方便可用单电源,但如果datasheet中使用双电源,建议使用datasheet所建议的

                供电电压可看出其器件能否在单电源低电压下使用,静态电流可以看出器件是否适合在低功耗应用中使用。     

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