OP AMP 運算放大器歷史

OP AMP 運算放大器歷史

Op Amp 這個話題太大,相信要分很多很多篇都說不完,Opamp 用途無限,用於線性放大 (包括音響用) 只是其中一項功能之一。今天先熱身一下,由歷史來開始說這個故事:
Opamp 這個概念在 30 年代已有人提出,直到二戰前,Bell Labs 打算為一個名為 “Summing amplifier”,增益達 95dB 的電子管電路申請專利,但因二戰影響,專利在 1946 年才獲得。

★ 60 年代,Opamp 進入晶體管年代,George A. Philbrick Researches 及剛成立的 Analog Devices 都是生產晶體管 Op Amp 的代表,但很快地 IC 時代將要降臨。

★1963 年 FairChild Semiconductors (仙童半導體) 推出了世界第一顆 Op Amp IC μA702,擁有 30MHz 的頻寬,68dB 的增益,但 μA702 並未為廣為用戶所接受,直至 1965 年仙童再推出 μA709,增益達 94dB,偏置電流最大不過 200nA,旋即受到業界垂青,很快便成為了一項新標準。

★1967 年出現了挑戰者 ── 國半 (Nation Semiconductor) 的 LM101 性能比 μA709 更高,於是 1968 年仙童以 Op Amp 界經典中的經典 μA741 作為對 LM101 的回應,μA741 一時間令 Opamp IC 變成電子工業界的新寵兒,μA741 無需任何補償零件依然可以穩定地運行,μA741 有塑封的 μA741C 及 μA741I,還有軍用級金封的 μA741M。

Motorola 推出雙 μA741 版本的 MC1458,兩通道同時擠壓在 8 腳的封裝內,成為了日後雙 Op Amp 的標準腳位。

★1978 年德州儀器社 (TI) 推出 TL071 / TL072 系列 JFET 輸入結構的 Op Amp,轉換比 (slew rate) 高達 13μV/s,電壓噪音 18nV/√Hz,0.003% 失真,性能超越以分立元件組成的 A 類線路,令 Opamp 開始進入 HiFi 的大門。

★1979 年 Signetics 推出音響界傳奇 Op Amp NE5532,轉換比 9μV/s,電壓噪音竟低至 5nV/√Hz,失真率更達當時令人咋舌的 0,0005%,擁有不少著作的英國電子工程師 Douglas Self 曾經說過,地球上幾乎沒有音樂是沒經過一百數十顆 NE5532 播放出來的,可見 NE5532 用在音響器材中的流行程度。

★1984 年 Burr Brown 推出儀器用高精度 Op Amp OPA111 / OPA2111,有不少發燒友以此用作音響用途。

★1986 年 Analog Devices 推出 AD711 / AD712 性能介乎 General purpose 與高精度之間,但價錢則與 General purpose Op Amp 看齊,被大量使用在 CD 播放器中。
就在 AD712 推出後數年,Scott Wurcer 再接再勵設計了電壓噪音只有 0.9nV/√Hz 的 AD797

★1995 年低噪、高速、低失真,可在低至 3V 電壓下操作,而且而 Rail to rail 輸入及輸出的 AD823,令對手 Burr Brown 不敢怠慢。
同年 Burr Brown 推出 OPA132 / OPA2132,失真率低至驚人的 0.00008%,兩年後 Burr Brown 把直流規格較差的 OPA132 / 2132 批次重新編號成 OPA134 / 2134,主力推廣音響市場。

★ 2000 年 Burr Brown 推出高精度 Op Amp OPA627,規格更勝 OPA111,Laser trimmed 製程的 JFET 輸入級,偏置電流低至 pA 級的下限,4nV/√Hz 電壓噪聲,2.5fA/√Hz 電流噪音,PSRR (電源抑制比) 超過 110dB,CMRR (共模抑制比) 超過 100dB,幾乎是當年最接近完美放大器的數據。不過由於價錢高昂,通常只有發燒友摩改時才會使用。

★2000 年 TI 收購 Burr Brown,原本兩家關係密切的公司變成一家,TI 保留 Burr Brown 的技術及架構,但品牌則由 Burr Brown 易名為 TI。

★2006 年國半 (National Semiconductor) 推出音響用 Op AMP LM4562,所有規格均衝著 NE5532 來設計,失真率更與昂貴的 OPA627 看齊,只有 0.00003%,電壓噪音亦低至 2.7nV/√Hz,轉換比 20V/μS,最低工作電壓亦只需 5V,後來國半把 LM4562 重新編號成 LME49720,並以 LME 系列多個型號進軍音響專用 Op Amp 市場。

★ 2011 年 TI 收購國半, TI 把部份 Burr Brown 及國半的產品撥入一系列名為 SoundPlus 的音響晶片戰線,包括一些 Burr Brown 舊有的 DAC 及 Op Amp 晶片,國半 LME 系列的其中一些型號,以及合併後 TI 以 OPA16x型號推出的一系列超高性能音響 Op Amp

↑ NS LM4562NA 與 JRC 2114D

發佈留言