运算放大器的性能指标
一.直流指标(静态指标)
1.输入失调电压(Input offset voltage)
在理想的运算放大器中,当运放输入的电压的为0时,输出的电压也应该为0,但实际中往往不是这样的,所以输入失调电压(Vos)的含义是为了让运放输出端达到0V,需要在两个输入端之间所加的补偿电压。Vos的极性是随机的,Vos 的典型值低于10mV。失调电压与制造工艺有一定关系,其中双极型工艺(即上述的标准硅工艺)的输入失调电压在±1~10mV之间;采用场效应管做输入级的,输入失调电压会更大一些。输入失调电压对于小信号的处理是非常主要的,具体补偿值的 大小需要根据实际电路来分析。以下链接是关于输入失调电压网友的讨论,可以参考下: http://bbs.21ic.com/icview-3892-1-1.html
2.输入失调电压的温漂
在实际当中,每个芯片的输入失调电压并非固定不变,输入失调电压会随温度的变化而漂移,这个参数相当于是对输入失调电压的进一步补充。
以上参数有些datasheet中除了会给出典型的值外,还会给出不同的输入失调电压下的芯片的分布比例和不同温度的会出现温漂的芯片的分布比例,一般都是符合正态分布的。
3.输入偏置电流(Input bias current)
理想的运放输入阻抗无穷大,因此不会有电流流入输入端,一般情况下,CMOS和JFET的偏置电流比双极性的都要小,偏置电流一般无需考虑。输入偏置电流的值应该是(Ib+ +Ib-)/2.
4.输入失调电流(Input offset current)
输入失调电流的值为(Ib+- Ib-)
对于以上两个参数的详细解释如下:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/amplifiers/f/52/t/18865.aspx
对于小信号的处理,运放的选择要选择偏置电流比较小的。
对于偏置电流的另外一种解决方案为在地和同相端之间接 一格电阻,电阻的大小为Req=R1//R2.
5.输入共模电压Vicm(Input Voltage common-mode Range)
共模输入电压Vicm被定义 为一个电压范围:当超过该范围时,运放停止工作。如果输入的电压不在此范围之类,运放将停止工作。
对于有不同输入级的运放,其输入共模电压是不一样的。
由于运放向单电源低电压趋势发展,所以该参数越来越重要。
这个参数是运放选择时非常重要的一个参数,有些信号通过运放之后可能会出现削顶的情况,可能就是因为这个参数选的不好。
6.共模抑制比CMRR (Common-Mode Rejection)
共模抑制比的定义:差分电压放大倍数与共模电压放大倍数之比(理想运放的这个值为无穷大,实际中一般是数万倍),为了说明差分放大电路抑制共模信号及放大查分信号的能力。这个性能主要是指运放在差分输入的情况下,对共模干扰的抑制性能,一般用单位db来表示,这个值一般在80db-120db之间。
7.电源电压抑制比PSRR (Power Supply Rejection Ratio)
电源电压抑制比的定义:运放对电源电压的抑制能力,理想的运放不会有这个问题,但在实际当中,当电源电压发生变化时,会对运放的参数有影响,导致输出会有变化。一般这个单位 用db来表示,但是有些datasheet中用mV/V的单位来表示,实质都是一样的。
8.输出电压峰-峰值(Vout)
输出电压峰-峰值:当运放工作在线形区时,在指定运放最大电源工作情况下,运放可以输出的最大电压,一般在datasheet是这样表示的:positive:V+-number;negative:V-+number。输出的最大电压是V+减去一个值,V-加上一个值。运放的输出电压一般在这个范围之内,一般运放的输出电压不会大于运放的电源电压,这是由运放的本身特性确定的。现在部分低压运放的输出级作了特殊处理,输出电压可以达到电源电压的50mV以内。
10.开环增益(Open Loop-Gain )
开环增益:在不具备负反馈的条件下(开环路状况下),运算放大器的放大倍数称之为开环增益。简称为AOL。理想运放的开环增益为无穷大,但实际中开环增益有大有小,并且随温度的变化而变化,
对于此特性需要注意以下几点:
(1).不能轻视他,它确实影响了直流误差。
(2).它是随温度变化的,并且当温度升高时,它带来的误差真的不小。
(3).低开环增益的运放并不适合高精度场合。
具体的介绍可以参照以下:http://ti.eetop.cn/viewnews-3903
11.输入阻抗(Rin)
输入阻抗表示输入对运放性能的影响,这个值越大越好。
12.输出阻抗(Ro)
输出阻抗表示输出端带载能力,输出阻抗越小越好。
13.短路电流(Short-Circuit Current)
短路电流定义为:当运放的输出端与运放的地、电源其中的一个短接时,运放可以输出的最大电流,短路电流表征了运放的驱动能力,在很多运放中短路电路包括源(source)电流和陷(sinking)电流,分别表示输出端与正电源或者负电源短接时输出的最大电流。
可以参考以下说法:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/amplifiers/f/52/t/23139.aspx
14.容性负载(Capacitive Load Drive)
容性负载有时在运放驱动是一个不可避免的问题。一般datasheet都会给出容性负载的驱动的能力,在运放中容性负载是一个比较复杂的问题,进一步了解可参考以下:
http://www.xuebuyuan.com/1444278.html
http://bbs.eeworld.com.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=507695
二.交流指标(动态指标)
交流指标有许多重要参数,其中单位增益带宽和压摆率,在小信号和大信号的选型中尤为重要。
1.单位增益带宽 (Unity-Gain bandwidth)
单位增益带宽的定义为,当运放的闭环增益为1的情况下,将一个恒幅小信号输入到输入端,从运放的输出端测得闭环电压增益下降3dB(或者相当于运放输入电压的0.707)所对应的信号频率。
2.带宽增益乘积(Gain-Bandwidth product)
运放的放大倍数与输入信号的一个乘积,假设一个信号放大倍数为1时,允许最大的频率为i10KHZ,那么当放大倍数为2的时候,则允许的最大的频率为5KHz。
note:
一般只有在电压反馈运放中会有带宽增益乘积,在运放的datasheet有时并不会给出上面的两个参数,多半是给出其中一个。但是在有些情况下UGB与GBP并不相等,详细的解释可以参考以下链接
http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/amplifiers/f/52/t/72218.aspx
3.压摆率(转换率)(slew rate)
运放接成闭环条件下,将一个大信号(包括阶跃信号)接到输入端,从运放的输出端测得运放的输出上升特性,由于在转换期间 ,运放的输入端处于开关状态,运放的反馈回路不起作用 ,所以压摆率与运放的增益无关。
转换率对于大信号的处理是一个非常重要的指标,对于一般的运放转换速率SR<=10V/us,高速运放的转换速率SR>10V/us。目前的高速运放转换率达到6000V/us,适合大信号处理中选型。
4.全功率带宽(FPBW)
在额定的负载下,运放的闭环增益为1的条件下,将一个恒幅大信号接到运放一输入端,使运放输出幅值达到最大(允许信号一定的失真)的信号频率,这个频率受到转换率的限制,近似的全功率带宽=转换率/2*3.14*Vop(Vop为信号输出的最大值),全功率选型是一个非常重要的指标,一般用于大信号选型中。
数学推导如下,对于一个正弦信号,输出电压表示如下:
Vout=Vp*sin(2*pi*f*t);
输出电压对时间求导可以得到:
dv/dt=2*pi*f*Vp*cos(2*pi*f*t);
(dv/dt)max=2*pi*f*Vp;
上式的求导在t=0时,达到最大值,所以,在t=0时,压摆率达到最大值。从上式中可以看到,压摆率跟信号的顺序有关,也跟信号的幅值有关。上式也可以表示为:
Slew rate=(dv/dt)max=2*pi*FPBW*Vp;
FPBW=Slew rate/2*pi*Vp;
FPBW即为全功率带宽。
详细的资料链接如下:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/amplifiers/f/52/t/21087.aspx
常用运放集表
下面为从其它地方转载过来的常用运放选型表:
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器件名称 制造商 简介
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μA741 TI 单路通用运放
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μA747 TI 双路通用运放
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AD515A ADI 低功耗FET输入运放
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AD605 ADI 低噪声,单电源,可变增益双运放
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AD644 ADI 高速,注入BiFET双运放
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AD648 ADI 精密的,低功耗BiFET双运放
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AD704 ADI 输入微微安培电流双极性四运放
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AD705 ADI 输入微微安培电流双极性运放
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AD706 ADI 输入微微安培电流双极性双运放
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AD707 ADI 超低漂移运放
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AD708 ADI 超低偏移电压双运放
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AD711 ADI 精密,低成本,高速BiFET运放
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AD712 ADI 精密,低成本,高速BiFET双运放
-
AD713 ADI 精密,低成本,高速BiFET四运放
-
AD741 ADI 低成本,高精度IC运放
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AD743 ADI 超低噪音BiFET运放
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AD744 ADI 高精度,高速BiFET运放
-
AD745 ADI 超低噪音,高速BiFET运放
-
AD746 ADI 超低噪音,高速BiFET双运放
-
AD795 ADI 低功耗,低噪音,精密的FET运放
-
AD797 ADI 超低失真,超低噪音运放
-
AD8022 ADI 高速低噪,电压反馈双运放
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AD8047 ADI 通用电压反馈运放
-
AD8048 ADI 通用电压反馈运放
-
AD810 ADI 带禁用的低功耗视频运放
-
AD811 ADI 高性能视频运放
-
AD812 ADI 低功耗电流反馈双运放
-
AD813 ADI 单电源,低功耗视频三运放
-
AD818 ADI 低成本,低功耗视频运放
-
AD820 ADI 单电源,FET输入,满幅度低功耗运放
-
AD822 ADI 单电源,FET输入,满幅度低功耗运放
-
AD823 ADI 16MHz,满幅度,FET输入双运放
-
AD824 ADI 单电源,满幅度低功耗,FET输入运放
-
AD826 ADI 高速,低功耗双运放
-
AD827 ADI 高速,低功耗双运放
-
AD828 ADI 低功耗,视频双运放
-
AD829 ADI 高速,低噪声视频运放
-
AD830 ADI 高速,视频差分运放
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AD840 ADI 宽带快速运放
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AD841 ADI 宽带,固定单位增益,快速运放
-
AD842 ADI 宽带,高输出电流,快速运放
-
AD843 ADI 34MHz,CBFET快速运放
-
AD844 ADI 60MHz,2000V/μs单片运放
-
AD845 ADI 精密的16MHzCBFET运放
-
AD846 ADI 精密的450V/μs电流反馈运放
-
AD847 ADI 高速,低功耗单片运放
-
AD848 ADI 高速,低功耗单片运放
-
AD849 ADI 高速,低功耗单片运放
-
AD8519 ADI 满幅度运放
-
AD8529 ADI 满幅度运放
-
AD8551 ADI 低漂移,单电源,满幅度输入输出运放
-
AD8552 ADI 低漂移,单电源,满幅度输入输出双运放
-
AD8554 ADI 低漂移,单电源,满幅度输入输出四运放
-
AD8571 ADI 零漂移,单电源,满幅度输入/输出单运放
-
AD8572 ADI 零漂移,单电源,满幅度输入/输出双运放
-
AD8574 ADI 零漂移,单电源,满幅度输入/输出四运放
-
AD8591 ADI 带关断的单电源满幅度输入输出运放
-
AD8592 ADI 带关断的单电源满幅度输入输出运放
-
AD8594 ADI 带关断的单电源满幅度输入输出运放
-
AD8601 ADI 低偏移,单电源,满幅度输入/输出单运放
-
AD8602 ADI 低偏移,单电源,满幅度输入/输出双运放
-
AD8604 ADI 低偏移,单电源,满幅度输入/输出四运放
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AD9610 ADI 宽带运放
-
AD9617 ADI 低失真,精密宽带运放
-
AD9618 ADI 低失真,精密宽带运放
-
AD9631 ADI 超低失真,宽带电压反馈运放
-
AD9632 ADI 超低失真,宽带电压反馈运放
-
C54DSKplus TI 低噪高速去补偿双路运放
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L165 ST 3A功率运放
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L272 ST 双通道功率运放
-
L2720 ST 低压差双通道功率运放
-
L2722 ST 低压差双通道功率运放
-
L2724 ST 低压差双通道功率运放
-
L2726 ST 低压差双通道功率运放
-
L2750 ST 低压差双通道功率运放
-
LF147 ST 宽带四J-FET运放
-
LF151 ST 宽带单J-FET运放
-
LF153 ST 宽带双J-FET运放
-
LF155 ST 宽带J-FET单运放
-
LF156 ST 宽带J-FET单运放
-
LF157 ST 宽带J-FET单运放
-
LF247 ST 宽带四J-FET运放
-
LF251 ST 宽带单J-FET运放
-
LF253 ST 宽带双J-FET运放
-
LF255 ST 宽带J-FET单运放
-
LF256 ST 宽带J-FET单运放
-
LF257 ST 宽带J-FET单运放
-
LF355 ST 宽带J-FET单运放
-
LF356 ST 宽带J-FET单运放
-
LF357 ST 宽带J-FET单运放
-
LM101A TI 高性能运放
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LM124A(ST) ST 低功耗四运放
-
LM146 ST 可编程四双极型运放
-
LM158/A ST 低功耗双运放
-
LM224A(st) ST 低功耗四运放
-
LM246 ST 可编程四双极型运放
-
LM258/A ST 低功耗双运放
-
LM324A ST 低功耗四运放
-
LM346 ST 可编程四双极型运放
-
LM358/A ST 低功耗双运放
-
LMV321 TI 低电压单运放
-
LMV324 TI 低电压四运放
-
LMV358 TI 低电压双运放
-
LS204 ST 高性能双运放
-
LS404 ST 高性能四运放
-
LT1013 TI 双通道精密型运放
-
LT1014 TI 四通道精密型运放
-
MC1558 TI 双路通用运放
-
MC33001 ST 通用单JFET运放
-
MC33002 ST 通用双JFET运放
-
MC33004 ST 通用四JFET运放
-
MC3303 TI 四路低功率运放
-
MC33078 ST 低噪双运放
-
MC33079 ST 低噪声四运放
-
MC33171 ST 低功耗双极型单运放
-
MC33172 ST 低功耗双极型双运放
-
MC33174 ST 低功耗双极型四运放
-
MC34001 ST 通用单JFET运放
-
MC34002 ST 通用双JFET运放
-
MC34004 ST 通用四JFET运放
-
MC3403 TI 四路低功率通用运放
-
MC35001 ST 通用单JFET运放
-
MC35002 ST 通用双JFET运放
-
MC35004 ST 通用四JFET运放
-
MC3503 ST 低功耗双极型四运放
-
MC35171 ST 低功耗双极型单运放
-
MC35172 ST 低功耗双极型双运放
-
MC35174 ST 低功耗双极型四运放
-
MC4558 ST 宽带双极型双运放
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MCP601 Microchip 2.7V~5.5V单电源单运放
-
MCP602 Microchip 2.7V~5.5V单电源双运放
-
MCP603 Microchip 2.7V~5.5V单电源单运放
-
MCP604 Microchip 2.7V~5.5V单电源四运放
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NE5532 TI 双路低噪高速音频运放
-
NE5534 TI 低噪高速音频运放
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OP-04 ADI 高性能双运放
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OP-08 ADI 低输入电流运放
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OP-09 ADI 741型运放
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OP-11 ADI 741型运放
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OP-12 ADI 精密的低输入电流运放
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OP-14 ADI 高性能双运放
-
OP-15 ADI 精密的JFET运放
-
OP-16 ADI 精密的JFET运放
-
OP-17 ADI 精密的JFET运放
-
OP-207 ADI 超低Vos双运放
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OP-215 ADI 高精度双运放
-
OP-22 ADI 可编程低功耗运放
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OP-220 ADI 低功耗双运放
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OP-221 ADI 低功耗双运放
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OP-227 ADI 低噪低偏移双测量运放
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OP-260 ADI 高速,电流反馈双运放
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OP-27 ADI 低噪声精密运放
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OP-270 ADI 低噪音精密双运放
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OP-271 ADI 高速双运放
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op-32 ADI 高速可编程微功耗运放
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op-37 ADI 低噪声,精密高速运放
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op-400 ADI 低偏置,低功耗四运放
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op-42 ADI 高速,精密运放
-
op-420 ADI 微功耗四运放
-
op-421 ADI 低功耗四运放
-
op-471 ADI 低噪声,高速四运放
-
OP07 ADI 超低偏移电压运放
-
OP07C TI 高精度,低失调,电压型运放
-
OP07D TI 高精度,低失调,电压型运放
-
OP07Y TI 高精度,低失调,电压型运放
-
OP113 ADI 低噪声,低漂移,单电源运放
-
OP162 ADI 15MHz满幅度运放
-
OP176 ADI 音频运放
-
OP177 ADI 超高精度运放
-
OP181 ADI 超低功耗,满幅度输出运放
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OP183 ADI 5MHz单电源运放
-
OP184 ADI 精密满幅度输入输出运放
-
OP186 ADI 满幅度运放
-
op191 ADI 微功耗单电源满幅度运放
-
OP193 ADI 精密的微功率运放
-
OP196 ADI 微功耗,满幅度输入输出运放
-
OP200 ADI 超低偏移,低功耗运放
-
OP213 ADI 低噪声,低漂移,单电源运放
-
OP249 ADI 高速双运放
-
OP250 ADI 单电源满幅度输入输出双运放
-
OP262 ADI 15MHz满幅度运放
-
OP27 TI 低噪声精密高速运放
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op275 ADI 音频双运放
-
OP279 ADI 满幅度高输出电流运放
-
OP281 ADI 超低功耗,满幅度输出运放
-
op282 ADI 低功耗,高速双运放
-
OP283 ADI 5MHz单电源运放
-
OP284 ADI 精密满幅度输入输出运放
-
op285 ADI 9MHz精密双运放
-
op290 ADI 精密的微功耗双运放
-
op291 ADI 微功耗单电源满幅度运放
-
op292 ADI 双运放
-
OP293 ADI 精密的微功率双运放
-
op295 ADI 满幅度双运放
-
OP296 ADI 微功耗,满幅度输入输出双运放
-
op297 ADI 低偏置电流精密双运放
-
OP37 TI 低噪声精密高速运放
-
OP413 ADI 低噪声,低漂移,单电源运放
-
OP450 ADI 单电源满幅度输入输出四运放
-
OP462 ADI 15MHz满幅度运放
-
op467 ADI 高速四运放
-
op470 ADI 低噪声四运放
-
OP481 ADI 超低功耗,满幅度输出运放
-
op482 ADI 低功耗,高速四运放
-
OP484 ADI 精密满幅度输入输出运放
-
op490 ADI 低电压微功率四运放
-
op491 ADI 微功耗单电源满幅度运放
-
op492 ADI 四运放
-
OP493 ADI 精密的微功率四运放
-
op495 ADI 满幅度四运放
-
OP496 ADI 微功耗,满幅度输入输出四运放
-
op497 ADI 微微安培输入电流四运放
-
op77 ADI 超低偏移电压运放
-
op80 ADI 超低偏置电流运放
-
OP90 ADI 精密的微功耗运放
-
op97 ADI 低功耗,高精度运放
-
PM1012 ADI 低功耗精密运放
-
PM155A ADI 单片JFET输入运放
-
PM156A ADI 单片JFET输入运放
-
PM157A ADI 单片JFET输入运放
-
RC4136 TI 四路通用运放
-
RC4558 TI 双路通用运放
-
RC4559 TI 双路高性能运放
-
RM4136 TI 通用型四运放
-
RV4136 TI 通用型四运放
-
SE5534 TI 低噪运放
-
SSM2135 ADI 单电源视频双运放
-
SSM2164 ADI 低成本,电压控制四运放
-
TDA9203A ST IIC总线控制RGB前置运放
-
TDA9206 ST IIC总线控制宽带音频前置运放
-
TEB1033 ST 精密双运放
-
TEC1033 ST 精密双运放
-
TEF1033 ST 精密双运放
-
THS4001 TI 超高速低功耗运放
-
TL022 TI 双组低功率通用型运放
-
TL031 TI 增强型JFET低功率精密运放
-
TL032 TI 双组增强型JFET输入,低功耗,高精度运放
-
TL034 TI 四组增强型JFET输入,低功耗,高精度运放
-
TL051 TI 增强型JFET输入,高精度运放
-
TL052 TI 双组增强型JFET输入,高精度运放
-
TL054 TI 四组增强型JFET输入,高精度运放
-
TL061 TI 低功耗JFET输入运放
-
TL061A ST 低功耗JFET单运放
-
TL061B ST 低功耗JFET单运放
-
TL062 TI 双路低功耗JFET输入运放
-
TL062A/B ST 低功耗JFET双运放
-
TL064 TI 四路低功耗JFET输入运放
-
TL064A/B ST 低功耗JFET四运放
-
TL070 TI 低噪JFET输入运放
-
TL071 TI 低噪声JFET输入运放
-
TL071A/B ST 低噪声JFET单运放
-
TL072 ST 低噪声JFET双运放
-
TL072A TI 双组低噪声JFET输入运放
-
TL072A/B ST 低噪声JFET双运放
-
TL074 TI 四组低噪声JFET输入运放
-
TL074A/B ST 低噪声JFET四运放
-
TL081 TI JFET输入运放
-
TL081A/B ST 通用JFET单运放
-
TL082 TI 双组JFET输入运放
-
TL082A/B ST 通用JFET双运放
-
TL084 TI 四组JFET输入运放
-
TL084A/B ST 通用JFET四运放
-
TL087 TI JFET输入单运放
-
TL088 TI JFET输入单运放
-
TL287 TI JFET输入双运放
-
TL288 TI JFET输入双运放
-
TL322 TI 双组低功率运放
-
TL33071 TI 单路,高转换速率,单电源运放
-
TL33072 TI 双路,高转换速率,单电源运放
-
TL33074 TI 四路,高转换速率,单电源运放
-
TL34071 TI 单路,高转换速率,单电源运放
-
TL34072 TI 双路,高转换速率,单电源运放
-
TL34074 TI 四路,高转换速率,单电源运放
-
TL343 TI 低功耗单运放
-
TL3472 TI 高转换速率,单电源双运放
-
TL35071 TI 单路,高转换速率,单电源运放
-
TL35072 TI 双路,高转换速率,单电源运放
-
TL35074 TI 四路,高转换速率,单电源运放
-
TLC070 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源单运放
-
TLC071 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源单运放
-
TLC072 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源双运放
-
TLC073 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源双运放
-
TLC074 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源四运放
-
TLC075 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源四运放
-
TLC080 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源单运放
-
TLC081 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源单运放
-
TLC082 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源双运放
-
TLC083 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源双运放
-
TLC084 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源四运放
-
TLC085 TI 宽带,高输出驱动能力,单电源四运放
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TLC1078 TI 双组微功率高精度低压运放
-
TLC1079 TI 四组微功率高精度低压运放
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tlc2201 TI 低噪声,满电源幅度,精密型运放
-
TLC2202 TI 双组,低噪声,高精度满量程运放
-
TLC2252 TI 双路,满电源幅度,微功耗运放
-
TLC2254 TI 四路,满电源幅度,微功耗运放
-
TLC2262 TI 双路先进的CMOS,满电源幅度运放
-
TLC2264 TI 四路先进的CMOS,满电源幅度运放
-
TLC2272 TI 双路,低噪声,满电源幅度运放
-
TLC2274 TI 四路,低噪声,满电源幅度运放
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