答：因为存在着许多在不同应用中有重要意义的参数，而且由于所有这些参数

不能同时加以优化的缘故。可以针对速度、噪声（电压、电流或二者）、输入失调电压

及漂移、偏置电流及漂移、共模范围等来选择运算放大器。

问：在一些运算放大器的设计中存在任何共同的要素吗？

       答：是的。大多数传统（电压输入）的运算放大器都是三级器件，包括一级带有差动输入和差动输出的输入级—具有很好的共模抑制特性；后面是有很高电压增益以及（一般地）一个单极点频率响应的差动输入、单端输出的输出级；最后是一级通常为单位电压增益的输出级。

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    用双极晶体管组合成的差动放大器如下图所示。其显著特点是它的低噪声，以及通过适当的修正而有很低的电压失调。此外，如果修正上述这一级以使失调电压为最小，那么它将固有最小的失调漂移。其主要缺点是由晶体管的射极和基极电流的比例造成的；如果为了使这一级有适当的带宽而使射极电流足够大，则基极电流—从而偏置电流将相对较大（在通用运算放大器中为50～1000nA，在高速运算放大器中高达10μA）。

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       反相和同相输入端的偏置电流是单向的，并且匹配良好（它们的差被称为失调电流），它们随着温度的升高略有降低。

    如果要求双极输入级没有这样一种大偏置电流的缺陷，可以靠芯片设计者采用不同的偏置补偿方式来实现（下图）。利用同样的差动放大器，但是每个基极所需要的电流的主要部分，由芯片上的电流产生器来提供。这样可以把外部的偏置电流降低到10nA或更低而不影响失调、温度漂移、带宽或电压噪声，偏置电流随温度的变化也相当低。

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       这样的结构存在两个缺点：增加了电流噪声，并且外部偏置电流不能很好地匹配（的确，实际上它们可能以相反的方向流动，或者随着芯片温度的变化而改变极性）。对于很多应用来说，这些特性是没有缺点的。确实，一种最流行的低失调运算放大器，比如OP-07，采用的正是这样一种结构。像采用这种结构的OP-27、OP-37以及AD707等具有可保证的失调电压仅15μV。当这种型号的偏置补偿放大器的数据表明确地给出双极性偏置电流，比如为±4.0nA时，它们通常是可看得出的。

    在那些即使几纳安（毫微安）的偏置电流也是不能接受的地方，通常要用场效应器件代替双极晶体管。过去，MOSFET管用于运算放大器的输入级多少有点噪声干扰，不过现代工艺技术正在克服这个缺点。由于MOSFET也往往会引起比较高的失调电压，所以对于高性能的低偏置电流运算放大器应采用结型FET（JFET）管。典型的JFET运算放大器的输入级如下图所示。

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    JFET的偏置电流与流入器件的电流没有关系，所以即使宽带JFET放大器也可以有非常低的偏置电流－几十皮安（微微安）的值是很平常的。而AD549在室温下有低于60fA（每三微秒一个电子）的可保证的偏置电流。

    这样，我们就应设法在运算放大器的失调电压、失调漂移、偏置电流、偏置电流随温度的变化以及噪声之间折衷选择，而不同的结构可以优化不同的特性。下表把三种最普通的运放结构作了比较，我们还应该注意一种新型的AD705所代表的运放，它使用的是双极型超β输入晶体管，它兼备了低失调电压和低偏置电流及其漂移的特性。

       运算放大器输入级的特性

常用OP类型：

双极型：OP07、LM324

JFET：OPA132

CMOS：OPA348、LMC660、LMV774

放大器设计对噪声性能的影响

噪声性能是放大器设计的一个考虑因素，三种常见的低噪声放大器分别为：双极型、JFET输入和CMOS输入。尽管每种设计都能提供低噪声特性，但其性能不同。

双极型放大器

双极型放大器是低噪声放大器中最常见的选择。低噪声、双极型放大器，如MAX410，可提供极低的输入电压噪声密度(1.8nV/http://www.maxim-ic.com.cn/images/rt-hz.gif)。该类放大器的单位增益带宽的典型值小于30MHz。

为确保从双极型运算放大器获得低电压噪声，IC设计人员会在输入级设置较高的集电极电流。这是因为电压噪声与输入级集电极电流的平方根成反比；然而，运算放大器电流噪声与输入级集电极电流的平方根成正比。因此，外部反馈和源阻抗必须尽可能低，以获得较好的噪声性能。输入偏置电流与输入集电极电流成正比，因此必须使源阻抗尽可能低，以便降低偏置电流产生的失调电压。

双极型放大器的电压噪声通常在其等效源阻抗小于200Ω时占主导地位。较大的输入偏置电流以及相对较大的电流噪声使双极型放大器非常适合源阻抗较低的应用。

JFET输入放大器

与双极型设计相比，JFET输入低噪声放大器具有超低输入电流噪声密度(0.5fA/http://www.maxim-ic.com.cn/images/rt-hz.gif)，JFET设计允许单电源工作。1pA的输入偏置电流使JFET放大器非常适合高阻抗信号源应用。但是，由于JFET放大器的电压噪声较大，在源阻抗较低的应用中，它通常不是设计工程师的首选。

CMOS输入放大器

新型CMOS输入低噪声放大器能够提供与双极型设计相当的电压噪声指标。CMOS输入放大器的电流噪声与最好的JFET输入设计相当，甚至优于JFET输入放大器。例如，MAX4475具有低输入电压噪声密度(4.5nV/http://www.maxim-ic.com.cn/images/rt-hz.gif)，单电源供电时可提供超低失真(0.0002% THD+N)。这些特性使得CMOS输入放大器成为低失真、低噪声应用(如音频前置放大器)的最佳选择。另外，CMOS输入放大器允许非常低的输入偏置电流、低失调电压和非常高的输入阻抗，能够满足源阻抗较高的信号调理。

表1. 放大器设计中的典型噪声规格