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運算放大器,運算放大器的發(fā)展史,種類,原理,特性參數(shù),應用
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運算放大器,運算放大器的發(fā)展史,種類,原理,特性參數(shù),應用  2011/10/3

目錄

  • 運算放大器的發(fā)展史
  • 運算放大器的種類
  • 運算放大器的原理
  • 運算放大器的特性參數(shù)
  • 運算放大器的應用
運算放大器

運算放大器的發(fā)展史

  •   第一個使用真空管設(shè)計的放大器大約在1930年前後完成,這個放大器可以執(zhí)行加與減的工作。

      運算放大器最早被設(shè)計出來的目的是用來進行加、減、微分、積分的類比數(shù)學運算,因此稱為運算放大器[1]。同時它也成為實現(xiàn)模擬計算機(analog computer)的基本建構(gòu)單元。然而,理想運算放大器的在電路系統(tǒng)設(shè)計上的用途卻遠超過加減等的計算。今日的運算放大器,無論是使用電晶體(transistor)或真空管(vacuum tube)、分立式(discrete)元件或積體電路(integrated circuits)元件,運算放大器的效能都已經(jīng)逐漸接近理想運算放大器的要求。最早期的運算放大器是使用真空管設(shè)計,現(xiàn)在則多半是積體電路式的元件,但是如果系統(tǒng)對於放大器的需求超出積體電路放大器的能力時,也會利用分立式元件來實現(xiàn)這些特殊規(guī)格的運算放大器。

      以DIP-8型式封裝的積體電路運算放大器1960年代晚期,仙童半導體(Fairchild Semiconductor)推出了第一個被廣泛使用的積體電路運算放大器,型號為μA709,設(shè)計者則是鮑伯·韋勒(Bob Widlar)。但是709很快地被隨後而來的新產(chǎn)品μA741取代,741有著更好的效能,更為穩(wěn)定,也更容易使用。741運算放大器成了微電子工業(yè)發(fā)展歷史上一個獨一無二的象徵,歷經(jīng)了數(shù)十年的演進仍然沒有被取代,很多積體電路的制造商至今仍然在生產(chǎn)741,而且在元件的型號上一定會加上「741」以資區(qū)別。但事實上後來仍有很多效能比741更好的運算放大器出現(xiàn),利用新的半導體元件,如1970年代的場效電晶體(FET)或是1980年代早期的金氧半場效電晶體(MOSFET)等。這些元件常常能直接使用在741的電路架構(gòu)中,而獲得更好的效能。

      通常運算放大器的規(guī)格都會有嚴格的限制,而封裝和對電源供應的需求也已經(jīng)標準化。通常只需要少量的外接元件(external devices),運算放大器就能執(zhí)行各種不同的類比訊號處理任務。在售價方面,雖然今日的標準型或是一般用途(general purpose)運算放大器因為需求量及產(chǎn)量皆大的緣故而跌至一元美金以下,但是特殊用途的運算放大器售價仍然有可能是泛用型的一百倍以上。

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