摘 要 集成运算放大器是在放大电路中主要使用的电子元件，随着技术的不断优化，集成运算放大器较高的可靠性与使用简便渐渐成为了放大电路重要电子元件的不二选择。集成运算放大器性能不佳的时候，会引起运算的误差，这些误差直接影响了集成运算放大器的工作性能，不利于放大电路的工作计算。
关键词 集成运算放大器；误差分析
中图分类号：TN722 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0047-02
集成运算放大器由多级直接耦合放大电路共同工作组成的高效增益模拟集成电路，我们一般简称其为“运放”或者是“集成运放”。集成运算放大器在模拟电路中有着广泛的运用，理想的集成运算放大器具有输入阻抗无限大、开环电压增益无限大、输出阻抗为零、带宽无限大、共模抑制比无限大、输入失调电压为零等等条件。但实际上集成运算放大器的工作是无法达到理想化的，无法达到零误差的情况。因此，合理分析集成运算放大器的误差，对放大电路的工作效率具有重要意义。
1 集成运算放大器的基本组成与基本参数
集成运算放大器主要由输入级、中间级、输出级、偏置电路四个部分组成。
1.1 输入级
一般情况下，输入级采用两级差分较大的放大电路保证输入电阻变大、失调与零漂小，使其尽可能的接近理想情况，降低集成运算放大器的误差。
1.2 中间级
通过电压放大，高倍数的电压使电路放大，这样可以提高开环电压，使其尽可能的接近理想情况，降低集成运算放大器的误差。
1.3 输出级
输出级的目的是为了让输出电阻值变小，负载能力提高，使其尽可能的接近理想情况，降低集成运算放大器的误差。
1.4 偏置电路
偏置电路的目的是为了为各级装置提供稳定的电流通过，一般是采用电源电路，使其尽可能的接近理想情况，降低集成运算放大器的误差。
1.5 基本参数
2 集成运算放大器的分类
集成运算放大器一般是按照参数进行分类，主要分为6类。
2.1 通用型运算放大器
这种通用型的运算放大器具有价格低廉、适用范围广阔的优点，基本性能足以满足各方面的要求，因此在各个领域都有相关的应用。
2.2 高阻型运算放大器
高阻型运算放大器具有极高的内阻，可以使偏置电流极低。有高速运转、噪声低等优点，但是输入失调电压较大，对集成运算放大器的误差影响也很大。
2.3 低温漂型运算放大器
这种运算放大器在一般情况下不会得到很好的运用，因为这种集成运算放大器对温度有着极高的要求。通常只会在精密仪器、弱信号的检测中得到运用，这种集成运算放大器的优点就在于误差一般控制在一个极低的范围里面。
2.4 高速型运算放大器
在部分需要进行高速计算的领域中，通用型运算放大器是无法满足工作需求的，只有依靠高速型运算放大器，它具有高的转换速率与宽的频率响应，不过这种集成运算放大器的误差还是有较大的问题。
2.5 低功耗型运算放大器
低功耗型运算放大器是通过对电子电路进行集成化，把复杂的电路简化，这种集成运算放大器需要在低电压供电的情况下进行运作，虽然能够使功耗降低，但是实际上对集成运算放大器的误差问题有着极大的影响。
2.6 高压大功率运算放大器
受到输入电压的影响，高压大功率运算放大器不可能得到广泛的运用，一般在特定情况下，高压大功率运算放大器能够得到很好的运用。这种集成运算放大器产生的误差较小，不会对放大电路有很大影响。
3 集成运算放大器的误差原因
3.1 输入失调电压
在输入信号都是0的情况下，为了让输出电压也为0，则必须在输入端施加一定的补偿电压，这种情况输入的电压就称为失调电压，用Ui0表示。输入失调电压Ui0主要是因为外部对内的0输入导致集成运算放大器内部的不对称使输出电压计算到输入电压上。通过图2 表明，在单纯计算失调电压的影响下有以下公式：U0=（1+Zf/Z1）Ui0在没有输入信号的时候，Ui0会导致输出端出现非零电平情况的出现，极为容易对出现集成运算放大器误差。
3.2 输入失调电流
在集成运算放大器两端输入的静态电流，我们用IB1与IB2表示，当输出电压为0的时候，集成运算放大器两端的静态电流IB1与IB2的差值I0就是输入失调电流的数值。偏置电流的数值IIB一般是IB1与IB2的平均值，IIB一般数值越小，因为集成运算放大器内部电阻变化导致输出电压的变化也会越小。输入失调电流对集成运算放大器的误差影响如图3所示。
Ui0与I0直接影响了集成运算放大器的误差电压Ud，同时影响Ud的还有积分时间与温度的因素。通过对Ui0与I0进行分析，发现其失调的原因，对集成运算放大器误差的范围可以进行更好的控制，提高集成运算放大器在放大电路中的工作效率，降低对放大电路工作的影响。
4 集成运算放大器的使用
4.1 电源供给
集成运算放大器有两个电源端口，正极为+VCC，负极为-VEE，一般有两种供电方式，以应对不同输入信号的要求。
4.1.1 对称双电源供电方式
通过正极连接+VCC，负极连接-VEE，把信号源电流直接接入集成运算放大器的输入端口上，保证输入电压的振幅达到工作要求，满足信号输入的需求。
4.1.2 单电源供电方式
单电源供电方式主要是将集成运算放大器的负极-VEE接地，是集成运算放大器内部工作处于静态环境中，同时对集成运算放大器输入端通入稳定电流，维持统一电流上信号的输入，满足信号输入的要求。
4.2 集成运算放大器的调零
集成运算放大器由于受到输入失调电压Ui0与输入失调电流I0的影响，当集成运算放大器的电路输入信号为0的时候，输出的电压与电流一般不为0，一般为了对电路的运算精度进行提高，需要对输入失调电压Ui0与输入失调电流I0进行补偿措施，这个步骤就是集成运算放大器的调零工作。一般的调零方式分为内部调零与外部调零两种，以便保证集成运算放大器误差的可控。
5 集成运算放大器非线性特性误差分析应用
5.1 集成运算放大器线性特征分析
6 结束语
集成运算放大器作为通用性极强的电子元件，在对于信号进行处理、运算、交换等方面有着巨大的作用。就集成运算放大器的误差进行分析，主要是外部环境因素会对其在放大电路中工作的精密衡量有着一定的影响。通过提高输入电阻、共模抑制比、提高多级直接耦合组成电压增益、保持稳定的静态工作电流，对集成运算放大器的产生误差的因素进行控制，使集成运算放大器误差能够控制在一个较小的范围，为放大电路的信号计算工作具有可靠性。通过对集成运算放大器运行参数以及非线性范围进行合理的分析，让集成运算放大器在放大电路中的工作能到最高效率的进行。
参考文献
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