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二 、 四 类 运 算 放 大 器 的 技 术 发 展 趋 势 及 其 应 用 热 点运 算 放 大 器 历 经 数 十 年 的 发 展 , 从 早 期 的 真 空 管 演 变 为 现 在 的 集 成 电 路 , 根 据 不 同 的 应 用 需 求 主 要 分 化 出通 用 型 、 低 电 压 / 低 功 耗 型 、 高 速 型 、 高 精 度 型 四 大 类 运 放 产 品 。 一 般 而 言 , 高 速 运 放 主 要 用 于 通 信 设 备 、视 频 系 统 以 及 测 试 与 测 量 仪 表 等 产 品 ; 低 电 压 / 低 功 耗 运 放 主 要 面 向 手 机 、PDA 等 以 电 池 供 电 的 便 携 式 电 子产 品 ; 高 精 度 运 放 主 要 针 对 测 试 测 量 仪 表 、 汽 车 电 子 以 及 工 业 控 制 系 统 等 。 通 用 运 算 放 大 器 应 用 最 广 , 几乎 任 何 需 要 添 加 简 单 信 号 增 益 或 信 号 调 理 功 能 的 电 子 系 统 都 可 采 用 通 用 运 放 。近 年 来 消 费 电 子 、 通 讯 、 网 络 等 应 用 领 域 的 发 展 对 运 放 产 品 也 提 出 新 的 技 术 要 求 , 更 低 功 耗 、 更 小 封 装 以及 良 好 的 匹 配 性 能 都 变 得 十 分 重 要 。 为 此 , 设 计 人 员 在 设 计 方 法 上 加 创 新 , 制 造 工 艺 与 封 装 技 术 的 进 步 也为 提 升 运 放 性 能 提 供 了 一 定 的 保 证 。 在 多 方 因 素 推 动 下 , 下 一 代 运 算 放 大 器 正 朝 着 速 度 更 快 、 集 成 度 更 高 、价 格 更 低 的 方 向 发 展 。从 市 场 需 求 的 角 度 看 , 全 球 对 放 大 器 的 需 求 都 保 持 强 势 增 长 。 中 国 市 场 也 不 例 外 , 尤 其 在 消 费 和 通 讯 领 域 。凌 特 公 司 信 号 调 理 产 品 线 总 经 理 Erik Soule 表 示 ,“ 通 讯 和 网 络 基 础 设 备 市 场 已 经 开 始 复 苏 , 未 来 几 年 这 类设 备 在 中 国 会 有 很 大 增 长 。 而 这 些 应 用 都 需 要 高 速 ADC 驱 动 器 , 以 及 低 噪 声 、 低 输 入 偏 压 运 放 等 产 品 。”ADI 公 司 产 品 线 经 理 Curt Ventola 认 为 , 未 来 放 大 器 市 场 增 长 的 驱 动 力 主 要 有 三 方 面 : 其 一 , 便 携 式 应 用的 低 功 耗 要 求 将 推 动 具 有 低 操 作 电 源 电 压 / 电 流 的 放 大 器 增 长 ; 其 二 , 高 分 辨 率 应 用 需 要 能 降 低 噪 声 和 失 真度 的 放 大 器 ; 其 三 , 由 于 性 能 和 价 格 压 力 持 续 上 扬 , 因 此 能 够 集 成 其 他 功 能 的 放 大 器 前 景 乐 观 。意 法 半 导 体 公 司 (ST) 亚 太 区 标 准 线 性 IC 产 品 行 销 经 理 Leon LEE 也 指 出 , 测 试 和 测 量 、 通 讯 、 医 疗 影 像 等领 域 的 先 进 应 用 是 提 升 放 大 器 性 能 的 主 要 驱 动 力 ;DSL 和 消 费 类 视 频 应 用 是 最 大 的 市 场 , 而 且 未 来 将 继 续此 趋 势 。 其 中 ,DSL 运 放 的 增 长 点 主 要 在 于 线 路 驱 动 器 。 而 整 合 了 滤 波 、 多 路 技 术 以 及 DC 恢 复 等 功 能 的消 费 类 视 频 放 大 器 也 被 看 好 。市 场 调 查 公 司 Databean 资 料 显 示 , 高 速 、 低 电 压 / 低 功 耗 、 高 精 度 三 类 运 算 放 大 器 的 市 场 预 计 在 未 来 的 五年 会 稳 步 增 长 , 年 复 合 增 长 率 分 别 达 到 13%、8% 及 11%, 通 用 运 算 放 大 器 的 年 复 合 增 长 率 预 计 为 5%。从 应 用 的 角 度 讲 , 不 同 的 系 统 对 运 放 有 不 同 要 求 , 选 择 合 适 的 运 放 对 于 系 统 设 计 至 关 重 要 。 对 于 通 信 、 高速 测 量 仪 表 及 超 声 波 设 备 等 高 速 应 用 , 交 流 特 性 极 为 重 要 。 但 对 于 低 速 的 高 精 度 系 统 , 直 流 方 面 的 特 性 则通 常 更 为 重 要 。 衡 量 系 统 在 交 流 特 性 方 面 的 参 数 有 信 号 带 宽 、 失 真 率 、 噪 声 等 ; 而 衡 量 系 统 在 直 流 特 性 方面 的 参 数 有 输 入 补 偿 电 压 、 开 环 增 益 、 输 入 偏 置 电 流 及 共 模 抑 制 比 等 。本 文 将 从 应 用 需 求 、 技 术 特 点 和 工 艺 封 装 等 方 面 探 讨 这 四 类 运 放 的 技 术 发 展 趋 势 和 应 用 热 点 。通 讯 和 视 频 应 用 使 高 速 运 放 成 为 焦 点电 子 工 程 专 辑 — 为 亚 洲 及 中 国 的 电 子 工 程 师 社 群 提 供 及 分 析 最 新 工 业 和 科 技 趋 势运 算 放 大 器 设 计 与 应 用 — 电 子 工 程 师 必 备 手 册 ( 下 )