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湖北文理学院13自动化模拟电子技术研究论文运算放大器的研究及仿真所属学院：物理与电子工程学院所在班级：自动化1311提交者：运算放大器的研究及仿真引言：模拟运算放大器从诞生至今，已有40多年的历史了。最早的工艺是采用硅NPN工艺，后来改进为硅NPN-PNP工艺。后来进一步的加入了结型场效应管工艺。再后来MOS管技术成熟后，模拟运算放大器有了质的飞跃。一、 运算放大器的分类1根据制造工艺分类 根据制造工艺，目前在使用中的集成模拟运算放大器可以分为标准硅工艺运算放大器、在标准硅工艺中加入了结型场效应管工艺的运算放大器、在标准硅工艺中加入了MOS工艺的运算放大器。其中MOS场效应管工艺的运算放大器又分为三类，一类是是将标准硅工艺的集成模拟运算放大器的输入级改进为MOS场效应管，第二类是采用全MOS场效应管工艺的模拟运算放大器，第三类是采用全MOS场效应管工艺的模拟数字混合运算放大器标准硅工艺的集成模拟运算放大器内部全部采用NPN-PNP管，它们是电流型器件，输入阻抗低，输入噪声低、增益低、功耗高的特点，但总增益偏小，一般在80110dB之间。典型代表是LM324。在标准硅工艺中加入了结型场效应管工艺的运算放大器主要是将标准硅工艺的集成模拟运算放大器的输入级改进为结型场效应管，大大提高运放的开环输入阻抗。MOS场效应管工艺的运算放大器第一种的特点是比结型场效应管大大提高运放的开环输入阻抗，其它与标准硅工艺的集成模拟运算放大器类似。典型代表是CA3140。 第二类大大降低了功耗。第三类采用所谓斩波稳零技术，主要用于改善直流信号的处理精度，输入失调电压可以达到 0.01uV，温度漂移指标目前可以达到0.02ppm。在处理直流信号方面接近理想运放特性。典型产品是 ICL7650。2按照功能/性能分类 按照功能/性能分类，模拟运算放大器一般可分为通用运放、低功耗运放、精密运放、高输入阻抗运放、高速运放、宽带运放、高压运放，另外还有一些特殊运放。低功耗运放是在通用运放的基础上大降低了功耗，可以用于对功耗有限制的场所随着MOS技术的进步，低功耗运放已经不是个别现象。低功耗运放的静态功耗一般低于1mW。精密运放是指漂移和噪声非常低、增益和共模抑制比非常高的集成运放，也称作低漂移运放或低噪声运放。这类运放的温度漂移一般低于1uV/摄氏度。精密运放主要用于对放大处理精度有要求的地方，例如自控仪表等等。 高输入阻抗运放一般是指采用结型场效应管或是MOS管做输入级的集成运放，这包括了全MOS管做的集成运放。高输入阻抗运放的输入阻抗一般大于109欧姆。高输入阻抗运放用途十分广泛，例如采样保持电路、积分器、对数放大器、测量放大器、带通滤波器等等。 高速运放是指转换速度较高的运放。一般转换速度在100V/us以上。高速运放用于高速AD/DA转换器、高速滤波器、高速采样保持、锁相环电路、模拟乘法器、机密比较器、视频电路中。 宽带运放是指-3dB带宽（BW）比通用运放宽得多的集成运放。很多高速运放都具有较宽的带宽，宽带运放主要用于处理输入信号的带宽较宽的电路。 高压运放是为了解决高输出电压或高输出功率的要求而设计的。在设计中，主要解决电路的耐压、动态范围和功耗的问题。二、 运算放大器的主要参数LM324失调电压：typ 2.9mV Max 7.0mV失调电流：typ 5.0nA Max 50nA偏置电流：typ 45nA Max 250nA增益带宽积：1.2MHz转换速率：0.5V/sLM353失调电压：Typ5VMax10V失调电流：Max4nA偏置电流：Max8nA增益带宽积：Typ4MHz转换速率（摆率）：Typ13V/s三、 运算放大器在电路中的应用及仿真实例积分器电路图：LM324：仿真波形LM353(LM358替代)：仿真波形反相放大器：LM324LM358四、 结论运算放大器在模拟电路中具有十分重要的作用。通过此次研究让我们加深了对运算放大器的了解，并对于熟练运用仿真软件进行电路课程的学习也有了更多的掌握。更重要的是通过几次的模电实验，我明白了理