《如何选用运算放大器.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《如何选用运算放大器.doc（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、如何选用运算放大器 用电压型还是用电流型 运算放大器按其输入阻抗、 输出阻抗的高低分为四种基本类型(见图 1)。 应用最广泛的是电压型( VV 型)运放。这类运放有高输入阻抗(反相输入端)和低输出阻抗(注意，所有各类运算放大器的同相输入端均 有高输入阻抗)。但是，在很多电路中，还用到了另外几种类型的运算放大器，即图 1 中所示的CC型(电 流型)、VC型(电压至电流型。即跨导型)及CV型(电流至电压型，或跨阻型)。这三种类型的运放 均具有相当宽的频带。现通过一些简单的 电路来说明上述各类运放的工作特性。 一、运放的构成 首先，我们来看一下怎样用基本模块 来构成上述四种类型的运算放大器。为了 便
2、于比较。每种类型都用同样的元件。在 这里， 我们决定用一种所谓推挽 AB 类运作 技术，这种技术又称为电流按要求(current on demond)运作。具体如图 2 所示，图中只用了两 种基本电路：一个电压跟随器和一个电流镜。这两种电路的内部结构示于图 3。 两个互补的电压跟随器构成了运放输入端所必需的差动放大器。电压跟随器的输出信号，以从电 源吸收电流的形式,进入电流镜。推挽 AB 类运作较常规差动放大器优越，其静态电流小，但即便如此，仍 可获得很大的峰值电流。因此，无摆率(slew rate)限制。两个电流镜的输出端是电路的高阻抗点。如有 需要，可以从这一点接一电容(即补偿电容)到地。
3、此运算放大器的最后部分是一个电压跟随器，以提 供低阻抗输出。 二、电压型运放(VV) 电压型运算放大器的特征是高阻抗 输入和低阻抗输出。其运作模式为压控电压 源。理想的 VV 型放大器增益为 AD=VoVD= (无限大)。 而实际的运放有不同 的增益,其范围为 103 至 l06。图 4 所示为一个理想 的 VV 型放大器的模型。 由图中可以看出，其差动增 益是由输入端阻抗变换器 的跨导电阻(transductance resistance)R=1S 和高阻抗点的 电阻共同确定的。 为了了解带宽，现将此 VV 型运放接成图 5 的形式。其 反馈电阻值为 RN=Rl100。该电路的增益为 A=l
4、+RNR1=l+100/100=2。 图 5 电路的阶跃(step)电压响应有很大的 过冲。所以，应在高阻抗点加一补偿电容。这样 就可抑制过冲，但遗憾的是也缩小了电路的带宽。 此 VV 型放大电路的频率响应见图 8。 三、电流型运放(CV) 电流型运放的反相输入端为低输入阻抗，而 输出阻抗为高。和其他类型的运放一样，同相端 为高输入阻抗，其模型如图 6 所示。因为其特性 与理想的双极晶体管相类似，市场上的电流型运 放有美信(Maxim)公司的 MAX435 和 MAX436。大家 较熟悉的还有 Burr-Brown 公司的 OPA660。为了将电流型运放接成同相放大器，可按带负反馈的电压型运
5、放来连接，具体如图 7。这种电路形式又称为直接反馈。在这里，我们设 RN=200，Rl=lOO。则其 增益为： A=1+RN2Rl=1+200/（2100)=2。 此电压放大器的截止频率如图 8 所示。 由电流型运放构成的同相放大器还有另一种电 路形式，即利用其理想的晶体管特性，构成一种 有电流(负)反馈的射极跟随器(图 9)。这里的电阻值为 RC 200和 RElOO。而其增益为： A=RC/RE=200 100 =2。 这种电路的 带宽与电压 负反馈放大 电路(图 8) 的带宽相 仿。电流型运放在仪表上应用广泛。 至此，我们对于电压型 运放(VC)和电流型运放(CC)的 结构、电路及其特性(增益和带 宽)已有所了解。我们也可以用 同样的方法来讨论 VC(电压电流 型，即跨导型)和 CV(电流电压型，即跨阻型)运放。可以用同样的基本模块(电压跟随器、电流镜)来构成 VC 和 CV。然后说明其增益和带宽。但因其方法和过程与前类似，这里不再赘述；而是将其特性归纳在表 1 中。 各种放大器结构在带宽方面差别不大。但电压型和 VC 型需要用电容来校正其频率响应，因此更能 保证放大器稳定运作。
