浅谈CMOS运算放大器的典型应用

来源：罗姆半导体社区

我们知道被动元件比主动元件有更好的漂移特性，如果放大器的增益取决于被动元件的话，普通放大器温漂问题不就解决了吗？这个方法首先需要制造一个增益比实际应用所需增益要大的放大器，然后将部分的输出信号反馈到输入端，使得电路（包括放大器和反馈元件）增益取决于反馈回路而不是放大器本身。这样，电路增益也就取决于被动的反馈元件而不是主动的放大器，这叫做负反馈，是现代运算放大器的工作原理。

电压跟随器

电压跟随器是共集电极电路，信号从基极输入，射极输出，故又称射极输出器。基极电压与集电极电压相位相同，即输入电压与输出电压同相。这一电路的主要特点是：高输入电阻、低输出电阻、电压增益近似为1，所以叫做电压跟随器。

电压跟随器在一定程度上可以避免由于输出阻抗较高，而下一级输入阻抗较小时产生的信号损耗，起到承上启下的作用。因为，电压放大器的输入阻抗一般比较高，通常在几千欧到几十千欧，如果后级的输入阻抗比较小，那么信号就会有相当的部分损耗在前级的输出电阻中。在这个时候，就需要电压跟随器进行缓冲。起到承上启下的作用。电压跟随器还可以提高输入阻抗，可以大幅度减小输入电容的大小，为应用高品质的电容提供保证。

窗口比较器

“窗口比较器”又叫“双限比较器”,是指在输入信号的上升沿和下降沿翻转电压不同的比较器,两个电压之间的值为窗口宽度。

只有当输入电压ui大于u2和小于u1时，A1和A2都输出高电回平，所以uo输出高电平。

ui大于u1时自然也大于u2（因为u1>u2），此时A1虽然输出高电平，但是阿A2输出低电平，输出电压uo经A2输出端的二极管箝位，输出为低电平。

如果ui小于u2时自然也小于u1，此时A1虽然输出高电平，但是A2输出低电平，输出电压uo经A2输出端的二极管箝位，输出为低电平。

施密特触发器

标准施密特触发器，当输入电压高于正向阈值电压，输出为低；当输入电压低于负向阈值电压，输出为高；当输入在正负向阈值电压之间，输出不改变，也就是说输出由高电准位翻转为低电准位，或是由低电准位翻转为高电准位时所对应的阈值电压是不同的。只有当输入电压发生足够的变化时，输出才会变化，因此将这种元件命名为触发器。这种双阈值动作被称为迟滞现象，表明施密特触发器有记忆性。从本质上来说，施密特触发器是一种双稳态多谐振荡器。

审核编辑黄昊宇