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高 速 运 放 泛 指 频 宽 高 于 50MHz 的 运 放 , 而 现 在 为 了 与 信 号 链 后 端 组 件 ( 例 如 高 速 ADC 或 处 理 器 ) 的 需 求 相匹 配 , 运 放 的 频 宽 记 录 已 突 破 GHz。 这 主 要 源 于 后 端 组 件 的 效 能 近 年 来 显 著 提 升 , 因 而 位 居 信 号 链 前 端 的运 放 为 了 与 后 端 组 件 相 匹 配 , 以 避 免 拖 累 信 号 链 的 整 体 效 能 表 现 , 于 是 开 始 向 高 速 化 发 展 , 未 来 高 速 运 放可 能 跃 升 为 主 流 运 放 产 品 。据 DataBean 预 测 , 高 速 运 放 将 逐 渐 侵 占 其 它 运 放 产 品 的 市 场 占 有 率 。 以 出 货 金 额 计 , 到 2009 年 , 高 速 运放 占 整 体 运 放 市 场 规 模 的 比 重 将 达 到 三 成 , 而 通 用 型 运 放 则 下 降 到 两 成 以 下 。Intersil 公 司 模 拟 信 号 处 理 部 行 销 副 总 裁 Simon Prutton 指 出 , 驱 动 高 速 运 放 市 场 增 长 的 主 要 应 用 是 模 拟 视频 处 理 和 传 送 以 及 通 讯 系 统 。 而 且 , 伴 随 更 高 的 分 辨 率 显 示 和 射 频 频 谱 的 有 效 使 用 , 这 两 种 应 用 在 未 来 将会 给 设 计 人 员 提 出 新 的 挑 战 。 意 法 半 导 体 公 司 亚 太 区 标 准 线 性 IC 产 品 行 销 经 理 Leon LEE 也 表 示 , 由 于 蜂窝 电 话 、 数 码 相 机 、DVD/TV 和 多 媒 体 应 用 的 驱 动 , 视 频 放 大 器 等 高 速 运 放 将 大 幅 增 长 。总 体 而 言 , 高 速 运 放 主 要 应 用 在 xDSL 调 制 解 调 器 、 机 顶 盒 以 及 视 频 系 统 中 , 或 是 担 任 高 速 ADC 的 前 级 信号 调 整 角 色 。 这 类 运 放 对 于 信 噪 比 和 失 真 度 的 要 求 最 为 严 格 , 因 此 半 导 体 厂 商 在 设 计 这 种 运 放 时 , 普 遍 采用 差 动 输 出 的 形 式 。与 传 统 采 用 “ 二 入 一 出 ” 架 构 的 运 放 相 比 ,“ 二 进 二 出 ” 的 差 动 输 出 由 于 同 时 输 出 两 个 反 相 的 信 号 , 因 此 系 统 工程 师 可 以 通 过 两 个 信 号 的 比 较 得 知 输 出 信 号 在 未 受 噪 声 或 失 真 影 响 前 的 波 形 , 从 而 使 设 计 工 程 师 可 以 及 时解 决 信 号 链 上 可 能 出 现 的 问 题 。例 如 ADI 公 司 最 新 推 出 的 高 速 运 放 AD8045, 该 器 件 具 有 易 用 的 电 压 反 馈 结 构 、 归 一 化 增 益 稳 定 性 , 以 及专 为 高 性 能 系 统 而 优 化 的 引 脚 输 出 。 器 件 速 度 达 到 1GHz, 并 具 有 低 噪 声 和 低 失 真 等 特 性 , 适 用 于 多 种 高速 应 用 , 包 括 医 疗 设 备 、 自 动 测 试 设 备 以 及 数 据 采 集 系 统 。针 对 高 速 视 频 和 监 控 应 用 ,Intersil 公 布 一 款 三 放 大 器 EL5367, 它 采 用 专 有 的 定 制 结 构 来 隔 离 其 三 个 放 大器 , 该 器 件 打 破 了 1GHz 的 速 率 极 限 。EL5367 的 总 供 电 电 流 仅 25mA, 可 在 5V 至 12V 的 单 供 电 电 压 范 围内 工 作 , 能 够 驱 动 高 于 QXGA(2048×1536 象 素 ) 的 分 辨 率 应 用 。典 型 的 视 频 驱 动 架 构 采 用 交 流 耦 合 或 直 流 耦 合 方 案 。 采 用 交 流 耦 合 的 系 统 需 要 大 的 外 部 电 容 , 但 不 需 负 电源 轨 。 采 用 支 流 耦 合 的 系 统 不 需 要 昂 贵 的 大 外 部 电 容 , 但 需 要 负 电 源 轨 。Intersil 的 视 频 放 大 器 ISL59830则 是 在 芯 片 上 生 成 负 电 源 轨 并 允 许 视 频 信 号 的 直 流 耦 合 , 能 用 单 独 3.3V 电 源 供 电 。 而 凌 特 的 LT6555/6 是2:1 多 路 复 用 三 通 道 视 频 放 大 器 , 适 于 LCD 投 影 仪 和 高 清 晰 度 视 频 应 用 。便 携 式 应 用 催 生 低 电 压 / 低 功 耗 运 算 放 大 器随 着 手 机 、PMP 等 依 赖 电 池 供 电 的 便 携 式 产 品 出 现 , 强 调 低 功 耗 、 低 电 压 的 运 放 应 运 而 生 。 一 般 定 义 下 的低 电 压 运 放 , 指 工 作 电 压 低 于 2.5 伏 特 , 而 所 谓 的 低 功 耗 运 放 , 通 常 指 供 电 电 流 低 于 1mA。 这 类 运 放 大 多用 在 音 频 系 统 或 是 电 压 比 较 电 路 、 滤 波 器 等 不 需 要 太 高 频 宽 的 应 用 。此 外 , 在 测 试 、 测 量 和 医 疗 系 统 , 工 程 师 也 希 望 在 低 功 耗 水 平 下 获 得 改 进 的 性 能 ( 例 如 , 更 高 的 带 宽 、 更 快的 转 换 率 和 更 低 的 失 真 度 ), 所 以 在 这 些 领 域 低 功 耗 运 放 也 有 创 新 机 会 。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 )