类比电子之积体电路时代的乐高积木－OPA.PDF

類比電子之積體電路時代的樂高積木－OPA 篇名 類比電子之積體電路時代的樂高積木－OPA 作者 呂依芳。國立澎湖海事水產高職。電信二甲 歐陽琳 。國立澎湖海事水產高職。電信二甲 1 PDF created with pdfFactory trial version 類比電子之積體電路時代的樂高積木－OPA 壹●前言 OPA 是在電子學的教學裡，最為重要的課程之ㄧ，也是實習及操作的重點，有關 任何電子的考試OPA 是必定的題目，所以我們不只要會運算外，也要了解其特性， 並實際操作OPA 的特質，利用OPA 製作各種電路，來發 不同的效果及作用，才 能更了解OPA 的精髓 。 OPA 中文稱「運算放大器」，早在真空管時代就已經存在了，當時體積如字典般大 ， 之後再從電晶體時代進展至積體電路時代，由Fairchild （快捷）公司的Robert J. Widlar 先生於1965 年發展出用IC 型態的運算放大器：uA709 ，之後於1968 年演 進成更佳的uA741 （亦出於Widlar 之手），即是現在最為常用的741 運算放大器 ， 現今的電子業者都還在使用，也是電子電機系的實習教學必用的活教材 。註一 貳●正文 ㄧ、何謂OPA ？ OPA 運算放大器是一種極精密的電子零件IC ，英文全名為Operational Amplifier ， 而大部分以μA741 為例 ，內部是由許多電晶體、恆流源(以衛得勒電流鏡組成) 、 電阻以及電容所構成 ，內部很複雜 ，各種數值都設定好無法從外部改變 ，不過有 簡化電路及工作穩定的優點。 OPA 運算放大器的接腳一共有8 隻腳 ，每隻腳個別有不一樣的作用，而第八隻腳 是無作用的，所以無須接腳 ，其包裝有雙排封裝、平封裝型、金屬TO 型、極小雙 排封裝 。註二 ＋Vcc 正電源供應端 ７ 反相輸入２ - (以負號表示) μA741 ６輸出腳 非反相輸入３ + (以正號表示) ４－Vcc 負電源供應端 １、５平衡，外接可變電阻 ，零抵補用 ↖圖一 OPA 之電路接腳圖 2 PDF created with pdfFactory trial version 類比電子之積體電路時代的樂高積木－OPA 二 、OPA 的基本內部電路結構 典型的IC 運算放大器內部結構可分三級 ： 第一級 ：高輸入阻抗的差動放大器(differential amplifiter ，簡稱DA) ，可稱OPA 的 心臟，以共射極特殊安排(同邊倒相放大CE 組態 ，對邊同相放大CC 組態) ，只放 大真正信號(差模信號 ，Vd ，signal) ，而它本身可自動消除雜訊(共模信號 ，Vc ， noise) ，所以共