运算扩大器的用处广泛，因为其运用规矩既简略又不多。例如，同相增益VOUT = VIN x（1+Rf/Ri），大约是在模仿领域中能找到的最简略指导性原则了。不过，这个等式之所以简略，是因为咱们做出了一些假定，其间包含：
* 输入阻抗无穷大，输入电流为零；
* 失调电压为零；
* 噪声电压为零，噪声电流为零。
在有些运用中，这些不行完成的假定条件引起的差错是微乎其微的。可是，业界需求越来越高的准确度，许多运用要求扩大器越来越迫临这些抱负情况。例如，高阻抗传感器和光电二极管扩大器对噪声和输入偏置电流十分灵敏。低功率电流检测电路则会获益于超低失调电压和轨至轨电压的作业。
虽然抱负运算扩大器依照界说是不行完成的，可是这种扩大器却为模仿规划师们供给了一套完好的方针规范。因为每种运用都需求不同的规范组合，因而运算扩大器的品种不断增多，以满意这些需求。这些运算扩大器产品凭仗新颖的技能越来越挨近抱负情况，在以更低电压和更低电流耗费作业时完成了杰出的功用。凌特公司推出的 3 种扩大器就反映了上述趋势。
低电流和低电压作业
对电池供电的运用而言，尺度和功耗是人们重视的首要问题。对便携式外表内准确运用来说，低输入失调电压和低偏压漂移也很重要。在这些运用情况下，凌力尔特公司 LT6003（单路）、LT6004（双路）和 LT6005（4 路）微功率运算扩大器供给了更好的挑选。这个系列的扩大器用 1.6V 至 16V 的电源作业，在 25℃时最大电源电流仅为 1mA，而在 -40℃至 +85℃的整个工业温度规模内最大值仅为 1.6uA。宽电源电压规模使 LT6003 系列甚至在两节 AA 电池的未稳压电源下都能够很好地作业。选用 2mm x 2mm DFN 封装的 LT6003 单路运算扩大器尺度是最小的，具有 290mV 的典型失调电压和 2uV/℃的极佳漂移功用。
图 1 LT6003 系列在压力最大的条件下加电排序时体现杰出
许多轨至轨运算扩大器都面对一个难题：输出挨近两个轨电压时，电源电流或许上升高达 3 倍，而这种情况会在启动时发生。假如规划师不考虑这种常常未明确规定的情况，那么许多微功率扩大器需求的电流就或许超越电源所能供给的电流，然后阻碍成功的加电排序。LT6003 系列选用了特别的规划技能，以便在完成真实微功率作业的整个作业规模内杰出的运作。图 1 显现了 LT6003 在对微功率运算扩大器而言最坏加电条件下的体现。
CMOS 运算扩大器的低偏置电流
就准确扩大器而言，人们长久以来一向首选双极型工艺而不是 CMOS，因为双极型工艺的固有噪声较低。不过，CMOS 工艺有吸引力的当地是固有的较低输入偏置电流（IB）。这是因为双极型晶体管是电流操控器材，而 MOS 晶体管是电压操控器材。在具有高阻抗信号源的运用中，IB 或许是信号链中最大的单个差错源，因而偏置电流是十分重要的。
低噪声和低输入偏置电流
为了战胜与 CMOS 工艺有关的较高的低频噪声，能够增大晶体管面积。可是增大面积也就增大了栅极电容，然后导致 CMOS 运算扩大器输入电容添加。在较高频率时，非零输入电容引起输入阻抗下降。运算扩大器的噪声增益由 Vout=“Vnoise”×（1+Zf/Zi） 决议，其间 Zi 包含扩大器的输入阻抗以及分立输入电阻。大输入电阻的扩大器或许具有低噪声，可是大输入电容在较高频率时导致高噪声。咱们只能在 1/f 噪声的下降和输出端宽带噪声的添加之间做出权衡。
图 2 输入电容消除技能能够完成低的输入噪声并坚持低的高频噪声
LTC6240/1/2 （单路/双路/四路）具有十分大的输入电阻，可将 1/f 噪声降至仅为 550nVp-p，这一数字比得上杰出的低噪声双极型扩大器。人们或许会想，这么大的输入结构会发生大的输入电容，可是 LTC6240 系列选用了立异性的电容消除技能，然后使总的输入电容仅为 3.5pF，这一数字仅为同类 CMOS 运算扩大器的 1/3。图 2 对这种规划办法和没有选用电容消除电路的竞争对手的低噪声 CMOS 运算扩大器进行了比较，说明晰这种规划办法的长处。LTC6241 杰出的功用、比得上杰出双极型扩大器的噪声、以及 1pA 偏置电流，极大地提高了低噪声、光电二极管扩大器和高阻抗传感器运用的功用。
跟着 LTC6244 的推出，凌力尔特公司低噪声 CMOS 扩大器系列扩展了高频运用领域。这种50MHz扩大器坚持 5.6pF 的总输入电容，以完成低噪声增益，以及杰出的 DC 输入功用。在许多宽带传感器调度运用中，这样的功用是十分重要的。音纳接收器、线性可变差分变压器（LVDT） 等高阻抗传感器需求低输入偏置电流和低噪声。
低失谐和低输入偏置电流
LTC6078/9（双路/四路）选用立异性微调电路，发生最大仅为 25mV 的 VOS 和0.7mV/℃的 VOS 漂移。这样的 VOS 功用与一些斩波器稳定型扩大器和最好的双极型扩大器相同好，该器材在 25℃时还具有最大 1pA 的输入偏置电流，只要 CMOS 扩大器才干供给这样的偏置电流。这些极佳的输入规范加之每个扩大器最大 54mA 的电源电流和用 2.7V 电压作业，使得 LTC6078 和 LTC6079 使功率灵敏型体系的才能得到增强。
图 3 低失调、低漂移 CMOS 运算扩大器 LTC6078
LTC6078 除了在高阻抗传感器中用作高准确度信号调度器，还可给需求电流检测功用的手持式运用带来极大好处。图 4 所示电路显现了一个规范的运算扩大器电流检测电路。挑选最佳的检测电阻值或许是个难题。较大的检测电阻（RS）耗费较多的功率，这是手持式外表规划师明显要防止的工作。不过，较小的检测电阻约束电流丈量的分辨率和准确度，因为跟着检测电阻值的下降，运算扩大器差错的影响会增大。假如图 4 中运算扩大器的 V OS 为 1mV，那么选用 1Ω 电阻时丈量差错或许到达 0.1%。因为 LTC6078 具有低 VOS，因而规划师能够经过选用 25mΩ 的检测电阻，将检测电阻功耗下降 40倍，一起坚持相同的体系准确度。
图 4 LTC6078 的准确度答应运用小的 RS 值，因而可在不献身 DC 准确度的条件下下降功耗
结语
虽然抱负运算扩大器或许永久不会呈现，可是新颖的规划技能正在使新一代扩大器越来越挨近抱负情况。这些产品答应体系规划师在多种运用中完成准确度更高、功率更低的体系。
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