运算放大器的参考指南

电源电压（VCC） – 运算放大器正常工作时，两个电源引脚之间的电压差。在意法半导体的产品系列中可找到5V、16V和36V的产品。

静态电流/供电电流（ICC） – 封装中的每个运算放大器运行所需的电源电流。

输入偏移电压（VIO） – 使输出处于电源电压的中间范围的+和-引脚之间的差分输入电压。它源自内部晶体管的匹配。

输入偏置电流（IIB） – 流经运算放大器输入的电流。由于运算放大器的偏置要求和正常工作泄漏，极少量的电流（pA或nA范围，取决于技术）会流经其输入。当大电阻或具有较高输出阻抗的源连接到运算放大器输入端时，这可能会引起问题。这会导致运算放大器的输入端出现相关压降，从而导致误差。

增益带宽积（GBP或GBW） – 运算放大器增益与带宽的乘积。它在20 dB的增益下测得。为小信号而定义。

电压转换率（SR） – 运算放大器改变其输出电压的速度。运算放大器的输出变化率受电压转换率值限制。如果要放大的信号过快，则会导致失真。

轨到轨输入 – 具有高轨输入的运算放大器能够处理高达Vcc+的输入信号，而低轨输入则能够处理低至Vcc-的信号。轨到轨输入运算放大器可处理从Vcc-到Vcc+的输入信号。

轨到轨输出 – 运算放大器将其输出驱动到非常靠近电源干线的能力。

噪声水平 – 即使未在其输入端施加任何信号，运算放大器也会在输出端产生随机电压。这种噪声来自热噪声（白噪声）或1/f噪声，该噪声也被称为闪烁噪声。对于具有高增益或高带宽的应用，噪声水平可能会变得很高。

容性负载 – 可能导致运算放大器变成振荡器。运算放大器的输出电阻与容性负载有关，该负载会在威廉希尔官方网站 传递函数中产生额外的极点。通过伯德图可清楚地查看威廉希尔官方网站 在哪种运行条件下会变得不稳定。

零漂移 – 斩波运算放大器旨在对其VIO误差进行“自我校正”，以及随着温度与时间的变化而产生的误差。得益于其设计，零漂移运算放大器的VIO在微伏范围内，每摄氏度的漂移也在类似的“毫微伏”范围内。零漂移运算放大器几乎无1/f噪声，而且，随着时间的推移，其“老化”可以忽略不计。

关闭 – 运算放大器关闭。通常用于在应用不运行或不需要放大时降低威廉希尔官方网站 待机电流。通常由专用运算放大器引脚控制。

EMI强化 – 运算放大器的输入引脚非常敏感，可在您的设计中充当电磁干扰的门。一些运算放大器嵌入了EMI滤波器，以使高频信号衰减60 dB或更高。

应变计 – 用于测量物体变形的传感器。

RTD传感器 – 电阻温度检测器。许多RTD传感器由缠绕在陶瓷/玻璃承载芯上的细金属丝制成。

热电偶 – 不同类别的金属之间的每次过渡都会产生微小的热电电压。这一效应被用于某些温度传感器。

增益（Gain）

增益是指放大器输出信号与输入信号的比值，通常以dB表示。在放大器设计中，增益是非常重要的参数，因为它决定了放大器输出信号相对于输入信号的增强程度。例如，如果一个放大器具有20 dB的增益，则输出信号将是输入信号的10倍。增益越大，放大器输出信号相对于输入信号的增强程度就越高。

带宽（Bandwidth）

带宽是指放大器可以放大的频率范围。放大器的带宽通常由低频截止频率和高频截止频率决定，也就是放大器可以放大的最低和最高频率。放大器的带宽决定了其在实际应用中能否适用于特定的频率范围。例如，如果你需要一个放大器来放大一个音频信号，那么你需要一个具有足够带宽的放大器来处理从20 Hz到20 kHz的频率范围。

输入阻抗（Input impedance）

输入阻抗是指放大器输入端的阻抗，也就是输入信号需要克服的电阻。输入阻抗越大，输入信号就越容易被放大器接受。在实际应用中，输入阻抗的选择会影响信号源和放大器之间的匹配，从而影响信号质量和放大器的工作效率。

输出阻抗（Output impedance）

输出阻抗是指放大器输出端的阻抗，也就是输出信号需要克服的电阻。输出阻抗越小，输出信号就越容易被接受。在实际应用中，输出阻抗的选择也会影响放大器和负载之间的匹配，从而影响信号质量和放大器的工作效率。

偏置电压（Bias voltage）

偏置电压是指放大器输入端的电压，用来调整放大器的工作状态，使得输出信号符合预期。偏置电压可以用来控制放大器的直流工作点，使得输出信号能够保持稳定，并且在不同的负载下保持一致性。

典型运算放大器应用和关键参数

低压信号放大

放大低压信号时，肯定需要高精度运算放大器，因为输入偏移电压会直接影响您的测量。另一方面，大多数低压信号来自低阻抗源，因此，输入偏置电流并不重要。差分放大器或仪表放大器采用典型威廉希尔官方网站 。电流检测是一种典型应用，该应用通常需要低轨或高轨功能，并可能需要具有一定转换率，以跟踪PWM。其他应用包括惠斯登电桥威廉希尔官方网站 ，如应变计、RTD传感器或电阻传感器。在此类应用中，大多数情况下不需要轨到轨输入，但您可能需要低噪声设备。这同样适用于热电偶。

小电流放大：

提供小电流的传感器将需要具有低输入偏置电流的运算放大器。所有这些应用均使用输入偏移电压通常并不重要的跨阻抗放大器。典型应用包括用于通信、光幕、烟雾探测器、电化学气体传感器或光学心率监测器的光电二极管电流检测威廉希尔官方网站 。在这种情况下，该器件通常由电池供电，因此功耗可能很重要，或者该器件需要快速运行，并可能需要高电压转换率。

ADC缓冲：

将模拟信号接入ADC可能会很棘手，因为ADC需要在短时间内获得高电流，以便为输入电容充电。运算放大器输出端通常驶入一个额外的电容，这可能会引起稳定性问题，并可能需要使用补偿技术。无论如何，运算放大器引起的误差应小于ADC的一个LSB。此外，运算放大器可用作基本的混叠滤波器。

理想运算放大器和实际运算放大器的主要特性

差分放大器（差动放大器）

放大其输入之间的电压差

反相放大器

反相放大器是差分放大器产生的输出相对于其输入异相180°的特例

同相放大器

在这种情况下，输出电压始终与输入电压同相，这就是为什么这种拓扑被称为同相拓扑。

电压跟随器（单位缓冲放大器）

该威廉希尔官方网站 通常不需要外部元件，并提供高输入阻抗和低输出阻抗，这使其成为有用的缓冲器。