集成运算放大器的应用有哪些？

集成运算放大器简称集成运放，随着电子技术的发展，集成运放的各项性能指标不断提高。目前，它的应用已大大超出数学运算的范畴。实际上集成运放有许多不同型号，每种型号的内部线路都不相同，但电路的总体结构却大致一样。都是由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四部分组成，其结构方框图如图1所示。

图1

1.集成运放μA741C

1.1、运放μA741共有8个管脚，各管脚的用途分别说明如下：

1）输入/输出端：管脚2和3为两个输入端，管脚6为输出端。其中管脚2为反相输入端，由此端与参考端之间输入信号时，6端的输出信号与输入信号反相（或极性相反）;管脚3为同相输入端，由此端与参考端之间输入信号时，6端的输出信号与输入信号同相（或极性相同）。运算放大器输入端的极性对于运算放大器的使用极为重要，不可搞错。

图2管脚图

2）电源端：管脚7与4为外接电源端，为运算放大器提供直流电源。运算放大器通常采用双电源供电方式，7脚接正电源组的正极，4脚接负电源组的负极，使用时绝对不可接错。

3）调零端：管脚1和5为调零端，由此两端外接调零补偿电位器。集成运算放大器的输入级虽为差分电路，但其电路参数及晶体管特性不可能完全对称，因此，当输入信号为零时，输出信号一般不为零。调节调零电位器，可使输入信号为零时输出信号也为零。

1.2、内部等效电路

图3内部等效电路图

由上图可知，输入级由T1~T4组成，T1、T3和T2、T4组成“共集—共基”复合差动电路，信号由接成射级跟随器的T1、T2输入。以提高输入阻抗。中间放大级由复合管T16、T17和T23组成共集—共射电路，在T16射级和T17集电极间跨接一个消振补偿电容，以使电路更稳定工作。输出级由T14、T20组成互补对称输出电路。

2.集成运放的应用

下图为常见的典型直接耦合音频功率放大电路。利用集成运放构成音频功率放大器时，通常有两种实用形式。

图4实用形式1

图5实用形式2

1）实用形式如图4所示，该电路的结构是在运放的输出端加上互补对称射极跟随器，这种形式结构简单，使用方便，但电源利用率较低。由图4知，电路中两个三极管的射极分别串接了电阻RE（1.2Ω），其作用是对功放三极管实施过流保护，在集成运放的输出端（引脚6）外接1kΩ的电阻，对μA741也起过流保护作用。图4中，其电压放大倍数约为101，4个二极管均为1S953，功放管为对管，型号为2SC524和2SA524。

2）实用形式如图5所示，该电路是利用运算放大器的电源电流激励互补对称共射极放大电路，图中所示参数可输出的功率约为2W。运算放大器μA741C本身的功耗很小，输出级的两个功放管工作于AB类放大状态，其功耗也较小，因而效率较高，当取几毫安的输出电流时，电源电流大体上与负载电流相近。运算放大器的正、负电源端（引脚7、4）分别与三极管Q1和Q2的基极相连，即运算放大器的电源电流成为Q1和Q2基极的激励电流。图5中的电阻R3（47Ω）的作用是为了增大电源电流，即增大两个功放管基极的激励电流。电阻R4为限流电阻，对μA741C起过流保护作用。

3.结束语

由上可知，集成运放在外接电路不同时，其功能亦有所区别。一般要实现不同的功能就选择相适合的运放。常用集成运放种类包括以下几种：低输入偏流型、低输入失调电压型、低漂移型、高速型等等。如我们可以利用运放设计电压互感器、乘法器、射频功率放大器。在实际应用中集成电路在使用中还有一些具体的问题应该注意。如何采取措施以防器件损坏;如何进行性能的扩展以及在使用中容易出现什么样的故障以及如何消除等。