差分放大器 cmos.docx

學(xué)院模擬集成電路分析與設(shè)計(jì) 題目： 差分放大器 院系：專業(yè)年級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 2012年12月8日差分放大器一， 差分放大器的概況能把兩個(gè)輸入電壓的差值加以放大的電路，也稱差動(dòng)放大器。這是一種零點(diǎn)漂移很小的直接耦合放大器，常用于直流放大。它可以是平衡（術(shù)語“平衡”意味著差分）輸入和輸出，也可以是單端（非平衡）輸入和輸出，常用來實(shí)現(xiàn)平衡與不平衡電路的相互轉(zhuǎn)換，是各種集成電路的一種基本單元。由兩個(gè)參數(shù)特性相同的晶體管用直接耦合方式構(gòu)成的放大器。若兩個(gè)輸入端上分別輸入大小相同且相位相同的信號時(shí)，輸出為零，從而克服零點(diǎn)漂移。適于作直流放大器。 差分放大器電路圖，未顯示偏置等電路差分放大器是一種將兩個(gè)輸入端電壓的差以一固定增益放大的電子放大器，有時(shí)簡稱為“差放”。差分放大器通常被用作功率放大器（簡稱“功放”）和發(fā)射極耦合邏輯電路 (ECL, Emitter Coupled Logic) 的輸入級。差分放大器是普通的單端輸入放大器的一種推廣，只要將差放的一個(gè)輸入端接地，即可得到單端輸入的放大器。很多系統(tǒng)在差分放大器的一個(gè)輸入端輸入信號，另一個(gè)輸入端輸入反饋信號，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋。常用于電機(jī)或者伺服電機(jī)控制，以及信號放大。在離散電子學(xué)中，實(shí)現(xiàn)差分放大器的一個(gè)常用手段是差動(dòng)放大，見于多數(shù)運(yùn)算放大器集成電路中的差分電路。下圖為差分放大器電路圖，未顯示偏置等電路。二， 差分放大器舉例差分放大器可以用晶體三極管（晶體管）或電子管作為它的有源器件。輸出電壓u0=u01-u02,是晶體管T1和T2集電極輸出電壓u01和u02之差。當(dāng)T1和T2的輸入電壓幅度相等但極性相反,即us1=-us2 時(shí)，差分放大器的增益Kd(稱差模增益)和單管放大器的增益相等,即KdRc/re,式中Rc=Rc1=Rc2,re是晶體管的射極電阻。通常re很小,因而Kd較大。當(dāng)us1=us2 ,即兩輸入電壓的幅度與極性均相等時(shí)，放大器的輸出u0應(yīng)等于零,增益也等于零。實(shí)際放大電路不可能完全對稱，因而這時(shí)還有一定的增 差分放大器基本電路益。這種增益稱為共模增益，記為Kc。在實(shí)際應(yīng)用中,溫度變化和電源電壓不穩(wěn)等因素對放大作用的影響，等效于每個(gè)晶體管的輸入端產(chǎn)生了一個(gè)漂移電壓。利用電路的對稱性可以使之互相抵消或予以削弱，使輸出端的漂移電壓大大減小。顯然，共模增益越小，即電路對稱性越好時(shí)，這種漂移電壓也越小。通常用差模增益Kd和共模增益Kc的比值Kd/Kc來表示差分放大器的性能。這個(gè)比值稱為共模抑制比(CMRR)。一般差分放大器的共模抑制比約為幾十分貝，性能較高的可達(dá)百分貝以上。分析表明,共模抑制比CMRRRe/hie,式中hie表示晶體管的輸入電阻。因此采用電流放大系數(shù) 大的晶體管或復(fù)合管，或者采用恒流源電路代替發(fā)射極公共電阻Re都可以提高差分放大器的共模抑制比。圖2是用恒流源代替Re的差分放大器。這種電路已廣泛用于各種集成電路。 晶體三極管 電子管三， 三極晶體管介紹（1）簡介半導(dǎo)體三極管又稱“晶體三極管”或“晶體管”。在半導(dǎo)體鍺或硅的單晶上制備兩個(gè)能相互影響的PN結(jié)，組成一個(gè)PNP（或NPN）結(jié)構(gòu)。中間的N區(qū)（或P區(qū)）叫基區(qū)，兩邊的區(qū)域叫發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，這三部分各有一條電極引線，分別叫基極B、發(fā)射極E和集電極C，是能起放大、振蕩或開關(guān)等作用的半導(dǎo)體電子器件。（2）晶體三極管的工作原理晶體三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產(chǎn)生自由電子導(dǎo)電，而p是加入硼取代硅，產(chǎn)生大量空穴利于導(dǎo)電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。對于NPN管，它是由2塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體所組成，發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間形成的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，而集電區(qū)與基區(qū)形成的PN結(jié)稱為集電結(jié)，三條引線分別稱為發(fā)射極e、基極b和集電極c。當(dāng)b點(diǎn)電位高于e點(diǎn)電位零點(diǎn)幾伏時(shí)，發(fā)射結(jié)處于正偏狀態(tài)，而C點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位幾伏時(shí)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo。在制造三極管時(shí)，有意識地使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)的，同時(shí)基區(qū)做得很薄，而且，要嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，這樣，一旦接通電源后，由于發(fā)射結(jié)正偏，發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子（電子）及基區(qū)的多數(shù)載流子（空穴）很容易地越過發(fā)射結(jié)互相向?qū)Ψ綌U(kuò)散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發(fā)射結(jié)的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發(fā)射極電流了。由于基區(qū)很薄，加上集電結(jié)的反偏，注入基區(qū)的電子大部分越過集電結(jié)進(jìn)入集電區(qū)而形成集電極電流Ic，只剩下很少（1-10%）的電子在基區(qū)的空穴進(jìn)行復(fù)合，被復(fù)合掉的基區(qū)空穴由基極電源Eb重新補(bǔ)給，從而形成了基極電流Ibo.根據(jù)電流連續(xù)性原理得：Ie=Ib+Ic，這就是說，在基極補(bǔ)充一個(gè)很小的Ib，就可以在集電極上得到一個(gè)較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關(guān)系，即：1=Ic/Ib 式中：1-稱為直流放大倍數(shù)，集電極電流的變化量Ic與基極電流的變化量Ib之比為：= Ic/Ib。式中-稱為交流電流放大倍數(shù)，由于低頻時(shí)1和的數(shù)值相差不大，所以有時(shí)為了方便起見，對兩者不作嚴(yán)格區(qū)分，值約為幾十至一百多。三極管是一種電流放大器件，但在實(shí)際使用中常常利用三極管的電流放大作用，通過電阻轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷悍糯笞饔?。?）三極晶體管的分類 晶體三極管的種類很多，分類方法也有多種。下面按用途、頻率、功率、材料等進(jìn)行分類。1）按材料和極性分有硅材料的NPN與PNP三極管，鍺材料的NPN與PNP三極管。2）按用途分有高、中頻放大管、低頻放大管、低噪聲放大管、光電管、開關(guān)管、高反壓管、達(dá)林頓管、帶阻尼的三極管等。3）按功率分有小功率三極管、中功率三極管、大功率三極管。4）按工作頻率分有低頻三極管、高頻三極管和超高頻三極管。5）按制作工藝分有平面型三極管、合金型三極管、擴(kuò)散型三極管。6）按外形封裝的不同可分為金屬封裝三極管、玻璃封裝三極管、陶瓷封裝三極管、塑料封裝三極管等。四，電子管介紹（1） 簡介電子管，是一種最早期的電信號放大器件。被封閉在玻璃容器（一般為玻璃管）中的陰極電子發(fā)射部分、控制柵極、加速柵極、陽極（屏極）引線被焊在管坐上。利用電場對真空中的控制柵極注入電子調(diào)制信號，并在陽極獲得對信號放大或反饋振蕩后的不同參數(shù)信號數(shù)據(jù)。早期應(yīng)用于電視機(jī)、收音機(jī)擴(kuò)音機(jī)等電子產(chǎn)品中，近年來逐漸被半導(dǎo)體材料制作的放大器和集成電路取代，但目前在一些高保真的音響器材中，仍然使用低噪聲、穩(wěn)定系數(shù)高的電子管作為音頻功率放大器件（香港人稱使用電子管功率放大器為“煲膽”）。（2） 電子管的構(gòu)造和原理考慮一塊被加熱的金屬板，當(dāng)它的溫度達(dá)到攝氏800度以上時(shí)，會形成電子的加速運(yùn)動(dòng)，以至能夠擺脫金屬板本身對它們的吸引而逃逸到金屬表面以外的空間。若在這一空間加上一個(gè)十幾至幾萬伏的正向電壓（在上面說到的顯像管，陽極上就加有7000-27000伏的高壓），這些電子就會被吸引飛向正向電壓極，流經(jīng)電源而形成回路電流。二極管把金屬板（陰極），加熱源（燈絲），正向電壓極板（陽極）封裝在一個(gè)適當(dāng)?shù)臍だ?，即上面說的玻璃（或金屬，陶瓷）封裝殼，再抽成幾近真空，就是電子二極管。需要說明的是由于制造工藝，雜質(zhì)附著以及材料本身等原因，管內(nèi)會殘留微量余氣，成品管都在管內(nèi)涂敷了一層吸氣劑。吸氣劑一般使用摻氮的蒸散型鋯鋁或鋯釩材料。目前除特殊用途外（如超高頻和高壓整流等），為便于使用和增加一至性，均為兩只二極管，或二極三極，或三極三極以及二極五極等合裝在一個(gè)管殼內(nèi)，這就是復(fù)合管。三極管二極管的結(jié)構(gòu)決定了它的單向?qū)щ姷男再|(zhì)，當(dāng)在陰極與陽極之間再加上一個(gè)帶適當(dāng)電壓的極點(diǎn)，這個(gè)電壓就會改變陰極的表面電位，從而影響了陰極熱電子飛向陽極的數(shù)量，這就是調(diào)制極，一般是用金屬絲做成螺旋狀的柵網(wǎng)，所以又把它稱為柵極。這就是閥門功能了。由此可以知道，當(dāng)作為被放大的信號電壓加在柵極-陰極之間時(shí)，由于它的變化必然會使陽極電流發(fā)生相應(yīng)的變化，又由于陽極電壓遠(yuǎn)高于陰極，因此柵陰極間微小的電壓變化同樣能使陽極產(chǎn)生相應(yīng)的幾十至上百倍的電壓變化，這就是三極管放大電壓四極管純粹意義的四極管只是在電子管的發(fā)展史上作為驗(yàn)證管出現(xiàn)過而沒有進(jìn)入實(shí)用，在商品功放里超過半數(shù)以上的機(jī)種用的是束射四極管。束射四極管全部是功率管，對功率管的要求是產(chǎn)生盡可能大的陽極電流。束射四極管在電極的結(jié)構(gòu)上做了一些特殊的安排，使其在保持和其它功率管體積差別不大的前提下，能夠形成比其它功率管更大的陽極電流。束射四極管的幾個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1. 陰極為橢圓型，這就增加了陰極的有效發(fā)射面積，從而增加了熱電子的發(fā)射量。2. 和三極管一樣，在抑制柵極和陽極之間加有簾柵極，作用前面說過了。3. 在簾柵極和和陽極之間加了一對弓型金屬板（說到重點(diǎn)了，注意下面的表述），這就是集束屏。集束屏在管內(nèi)和陰極相連即與陰極等電位，它迫使已經(jīng)越過簾柵極的電子流只能沿弓型金屬板的開口方向成束狀射向陽極四， 差分放大器的噪聲分析（1）噪聲噪聲是一個(gè)隨機(jī)信號. 對于電子系統(tǒng)的噪聲,既不能精確地預(yù)見,也不能完全消除,但是可以采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行控制。要控制噪聲,首先要了解噪聲的分布和分析噪聲產(chǎn)生的原因,要分析、判斷所遇到的噪聲是干擾引起的,還是基本噪聲引起的. 對于外部源干擾引起的噪聲,可以采取電磁屏蔽等措施予以消除或減弱;對于基本噪聲,則必須分析系統(tǒng)的基本噪聲機(jī)制,針對系統(tǒng)本身的噪聲源采取相應(yīng)的措施進(jìn)行控制.噪聲機(jī)制主要有3 種:熱噪聲、低頻噪聲和散彈噪聲. 其中最常見的是熱噪聲.熱噪聲是導(dǎo)體中的電荷載流子的隨機(jī)熱激振動(dòng)引起的. 任何一個(gè)測量系統(tǒng),其分辨力的最終限制將是熱噪聲. 即使放大器能夠做得完全沒有噪聲,信號源的內(nèi)阻仍將貢獻(xiàn)噪聲. 熱噪聲電壓Et 的均方值可寫為: E2t= 4 kTRf . 式中, k 為波爾茲曼常數(shù), T 代表導(dǎo)體的絕對溫度,f 代表測量系統(tǒng)的噪聲帶寬.低頻噪聲(1/ f 噪聲) 的一個(gè)主要特性就是它的譜密度隨頻率降低而無限增大. 菲耶爾和溫斯頓曾對1/ f 噪聲進(jìn)行過測量,低達(dá)6 10 - 5 Hz. 半導(dǎo)體器件中1/ f 噪聲的主要根源歸根結(jié)底是材料的表面特性. 在被考慮的頻寬范圍內(nèi),相應(yīng)的噪聲電壓的均方值是E2f Kf / f .在電子管和晶體管中,存在著散彈噪聲的噪聲電流機(jī)構(gòu). 這些器件中流動(dòng)的電流不是平滑和連續(xù)的,而是各個(gè)攜帶著一個(gè)電子電荷的載流子的流動(dòng)產(chǎn)生的電流脈沖之和.（2）放大噪聲模型任何二端網(wǎng)絡(luò)都有通用的噪聲模型. 把網(wǎng)絡(luò)看成是無噪聲的方框,其內(nèi)噪聲源用兩個(gè)位于一端而且通常是在輸入端的噪聲發(fā)生器來表示.放大器的噪聲可以用與輸入端串聯(lián)的阻抗為零的電壓發(fā)生器En 和與輸入端并聯(lián)的阻抗無窮大的電流發(fā)生器In 及一個(gè)復(fù)雜的相關(guān)系數(shù)C 完全表示. 信號源的熱噪聲用噪聲發(fā)生器Et表示. 這樣,把全部噪聲都看成是輸入端的,認(rèn)為放大器與噪聲無關(guān),就便于討論系統(tǒng)的信號和噪聲.五， 差分放大器的噪聲運(yùn)用差分放大器具有放大差模信號、抑制共模干擾信號和零點(diǎn)漂移的功能,在信號檢測、自動(dòng)控制電路中應(yīng)用廣泛. 在實(shí)際應(yīng)用中,差分放大通常處在系統(tǒng)的輸入級因此尤其要注意差分放大電路本身的噪聲,否則將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的信噪比及其他相關(guān)技術(shù)指標(biāo).由前面對差分放大器的噪聲分析,可以采取以下措施,盡可能減小差分放大器的噪聲.（1）保證兩個(gè)通道參數(shù)的對稱性. 由前述對差分放大器的噪聲源討論可以看出,兩個(gè)通道參數(shù)的對稱性是至關(guān)重要的. 在挑選元件時(shí),要認(rèn)真考慮,盡可能保證兩個(gè)通道參數(shù)的對稱性. 元件的對稱性比較容易保證,用數(shù)字萬用表測試電阻的實(shí)際阻值,在系列標(biāo)稱值電阻中挑選、配對時(shí),阻值差異控制在1 %以內(nèi),即可滿足一般電路的使用要求. 差分對管配對時(shí),可用晶體管特性圖示儀測試差分對管的輸出特性(雙簇顯示) 和輸入特性,挑選兩個(gè)特性都比較一致的管子(值相差1 %) ,即可獲得滿意的對稱性. （2）減小電阻的噪聲貢獻(xiàn). 電阻產(chǎn)生的熱噪聲是一個(gè)重要的噪聲源. 因此,差分放大器的所有電阻都采用低噪聲電阻,調(diào)零電位器也應(yīng)采用線繞多圈電位器,以減小電阻的噪聲貢獻(xiàn). 另外,在恒流管偏置電阻上并聯(lián)一只1F 的電容,也能明顯降低偏置電阻的噪聲貢獻(xiàn). （3）采用浮地輸入方式,降低等效輸入噪聲. 由前述對差分放大器的等效輸入噪聲的討論看出,采用浮地源接法時(shí),噪聲電流比信號源一端接地的噪聲電流小. 實(shí)際應(yīng)用中可采用不平衡平衡轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成浮地接法,或者采用兩級差分,第一級單入雙出,第二級雙入. 浮地輸入時(shí),共模抑制比提高了很多.六，差分放大器的應(yīng)用及發(fā)展趨勢要用于通信設(shè)備、視頻系統(tǒng)以及測試與測量儀表等產(chǎn)品;低電壓/低功耗運(yùn)放主要面向手機(jī)、PDA等以電池供電的便攜式電子產(chǎn)品;高精度運(yùn)放主要針對測試測量儀表、汽車電子以及工業(yè)控制系統(tǒng)等。通用運(yùn)算放大器應(yīng)用最廣,幾乎任何需要添加簡單信號增益或信號調(diào)理功能的電子系統(tǒng)都可采用通用運(yùn)放。信息家電、手機(jī)、PDA、網(wǎng)絡(luò)等新興應(yīng)用的興起,為運(yùn)算放大器提供了活躍的舞臺,同時(shí)也對其提出新的技術(shù)要求。近年來消費(fèi)電子、通訊、網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展對運(yùn)放產(chǎn)品也提出新的技術(shù)要求，更低功耗、更小封裝以及良好的匹配性能都變得十分重要。為此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)方法上加創(chuàng)新，制造工藝與封裝技術(shù)的進(jìn)步也為提升運(yùn)放性能提供了一定的保證。在多方因素推動(dòng)下，下一代運(yùn)算放大器正朝著速度更快、集成度更高、價(jià)格更低的方向發(fā)展。幾乎現(xiàn)階段每個(gè)完整的電子產(chǎn)品中都離不開放大器,而放大器性能的提高對電子產(chǎn)品的功能起著重要的決定作用。說不清是放大器的發(fā)展決定了電子產(chǎn)品的發(fā)展進(jìn)程還是電子產(chǎn)品的發(fā)展需求推動(dòng)了放大器的發(fā)展空間,從電子產(chǎn)品的發(fā)展需求和放大器的發(fā)展趨勢分析中我們或許可以尋找到答案。 從市場需求的角度看，全球?qū)Ψ糯笃鞯男枨蠖急３謴?qiáng)勢增長。中國市場也不例外，尤其在消費(fèi)和通訊領(lǐng)域。凌特公司信號調(diào)理產(chǎn)品線總經(jīng)理 Erik Soule 表示，“通訊和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備市場已經(jīng)開始復(fù)蘇，未來幾年這類設(shè)備在中國會有很大增長。而這些應(yīng)用都需要高速 ADC 驅(qū)動(dòng)器，以及低噪聲、低輸入偏壓運(yùn)放等產(chǎn)品?！保?）通訊和視頻應(yīng)用使高速運(yùn)放成為焦點(diǎn)高速運(yùn)放泛指頻寬高于 50MHz 的運(yùn)放，而現(xiàn)在為了與信號鏈后端組件(例如高速 ADC 或處理器)的需求相匹配，運(yùn)放的頻寬記錄已突破 GHz。這主要源于后端組件的效能近年來顯著提升，因而位居信號鏈前端的運(yùn)放為了與后端組件相匹配，以避免拖累信號鏈的整體效能表現(xiàn)，于是開始向高速化發(fā)展，未來高速運(yùn)放可能躍升為主流運(yùn)放產(chǎn)品。（2）便攜式應(yīng)用催生低電壓/低功耗運(yùn)算放大器隨著手機(jī)、PMP 等依賴電池供電的便攜式產(chǎn)品出現(xiàn)，強(qiáng)調(diào)低功耗、低電壓的運(yùn)放應(yīng)運(yùn)而生。一般定義下的低電壓運(yùn)放，指工作電壓低于 2.5 伏特，而所謂的低功耗運(yùn)放，通常指供電電流低于 1mA。這類運(yùn)放大多用在音頻系統(tǒng)或是電壓比較電路、濾波器等不需要太高頻寬的應(yīng)用。此外，在測試、測量和醫(yī)療系統(tǒng)，工程師也希望在低功耗水平下獲得改進(jìn)的性能(例如，更高的帶寬、更快的轉(zhuǎn)換率和更低的失真度)，所以在這些領(lǐng)域低功耗運(yùn)放也有創(chuàng)新機(jī)會。（3）精密運(yùn)算放大器 精密放大器最初設(shè)計(jì)用于測試和測量設(shè)備,隨著汽車和生產(chǎn)線上的性能監(jiān)視子系統(tǒng)的需要,具有低輸入偏移電壓和偏移電流以及低溫度系數(shù)和噪聲特征的精密放大器開始用于傳感器監(jiān)視。汽車OEM對性價(jià)比的要求甚于對使用的精度放大器的要求。這意味著芯片制造商不得不尋找出路,以使用僅僅5V或者甚至3V達(dá)到它們使用15V才能得到的精度。這促進(jìn)了許多架構(gòu)和微調(diào)技術(shù)方面的創(chuàng)新,在一定程度上,也促進(jìn)了裸片上為了處理濾波或者校準(zhǔn)、自動(dòng)置零和數(shù)字微調(diào)的有關(guān)附加電路的集成。CMOS工藝線寬的不斷縮小讓芯片上可以增加額外電源。CT、MRI(核磁共振)和超聲波機(jī)等醫(yī)療系統(tǒng)中的通道計(jì)數(shù)急劇增加讓放大器必須跟上ADC的發(fā)展。就工藝而言,0.25m芯片規(guī)格似乎是最佳點(diǎn)。 高精度運(yùn)放一般指失調(diào)電壓低于1mv的運(yùn)放。與低電壓/低功耗運(yùn)放不同,這類產(chǎn)品由于對信號精準(zhǔn)度的要求極高,如果將這類運(yùn)放整合到后端芯片中形成SoC,其他電路的噪聲將嚴(yán)重干擾此類運(yùn)放的正常運(yùn)作,因此就現(xiàn)階段的技術(shù)來看,這類運(yùn)放將是最不容易被整合的組件。高精度運(yùn)放可用于工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療器材、量測儀器、汽車電子等領(lǐng)域（4）通用運(yùn)放在傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域仍有發(fā)展空間雖然隨著應(yīng)用需求不斷變更,運(yùn)放供貨商必須順應(yīng)市場變化推出相應(yīng)的新產(chǎn)品。然而因?yàn)檫\(yùn)放在業(yè)界已被廣泛采用數(shù)十年之久,有些應(yīng)用產(chǎn)品的生命周期也長達(dá)十多年,因此很多傳統(tǒng)產(chǎn)品仍有其一定的市場需求,例如在汽車與工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,就有很多設(shè)備還是需要用到傳統(tǒng)的通用運(yùn)放。通用運(yùn)放對工程師而言,可以說是最常用的半導(dǎo)體組件之一。通過外部電阻的不同配置,一顆運(yùn)放可以對輸入信號進(jìn)行各種微調(diào)后再輸出,以符合信號鏈后端的ADC、電源管理芯片等組件的輸入信號要求。正因?yàn)槠浜唵我子玫奶匦?再加上極為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的價(jià)格,因而使得這類放大器始終在出貨量上穩(wěn)居運(yùn)放市場的主流地位。 （5）制造工藝與封裝技術(shù)進(jìn)步提升運(yùn)放性能新應(yīng)用對運(yùn)放提出諸如高速、低功耗、高集成度等新的技術(shù)要求。為此,設(shè)計(jì)人員不斷探索新的設(shè)計(jì)方法,但只從設(shè)計(jì)著手不足以實(shí)現(xiàn)具有競爭力的產(chǎn)品,只有配合適當(dāng)?shù)闹圃旃に嚭头庋b技術(shù)才能將不斷優(yōu)化產(chǎn)品性能,適應(yīng)新的應(yīng)用需求。 目前運(yùn)放產(chǎn)品主要采用CMOS、雙極、BiCMOS等工藝制造。許多運(yùn)算放大器系列都提供單通道、雙通道和四通道三種封裝形式,從而為設(shè)計(jì)提供了最大的靈活性。各種新型封裝的電路板占位面積正在日益縮小。單通道運(yùn)算放大器可采用SOT23封裝以及結(jié)構(gòu)相似但外形更加小巧的SC70封裝,雙通道器件有SOT23-8封裝,采用WCSP芯片級封裝的運(yùn)算放大器的占位面積更小。此外,領(lǐng)先半導(dǎo)體廠商還在不斷研發(fā)新的工藝和封裝技術(shù)以進(jìn)一步提升運(yùn)放產(chǎn)品的性能。（6）降低噪聲與提高集成度是未來運(yùn)放發(fā)展的瓶頸眾所周知,噪聲對運(yùn)放是非常關(guān)鍵的指標(biāo)。在大多數(shù)應(yīng)用中,運(yùn)放的前面都會有感測組件,其后端則有ADC與處理器,這些組件共同構(gòu)成一個(gè)典型的信號傳輸路徑。由于運(yùn)放周邊配置的外部組件會帶來噪聲,如果運(yùn)放本身的噪聲也很大,那么對ADC而言,噪聲將會淹沒有效信號,這樣以來,不管ADC的分辨率與頻寬有多少,它輸出給處理器的就只有噪聲,這極大地影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)作。所以不管是通用型、低電壓/低功耗、還是高精度或高速運(yùn)放,都需要把組件本身的噪聲抑制到最低程度,才能有效實(shí)現(xiàn)信號路徑的整體匹配,達(dá)到最佳的應(yīng)用效果。此外,為滿足日益豐富的應(yīng)用需求,放大器不再只是單一的產(chǎn)品,而是與其他器件集成在一起以提升性能與產(chǎn)品價(jià)值。例如在視頻放大器中整合濾波、多路技術(shù)以及DC恢復(fù)等功能