令人头昏脑胀：为何会有如此多的运算放大器呢？

为项目选择合适或“最好”的运算放大器，可能是件令人头痛的事。即便是将搜索范围限制在单个供应商，也可能要考虑数十种大同小异的器件，况且时常还有新产品发布。供应商的选型指南或许有助于粗略分类（如高速、精度、高压），但即使是这样划分，也会出现重叠且具有不明确性。

那么，为何会有如此多运算放大器呢？愤世嫉俗派或许会说“因为他们造得出”，可这并不是真正的原因。运算放大器的每种类型和子类型可能都成本极高，需要在设计、制造、测试、认证、生产规划、订单履行、封装等诸多环节中变更一个或多个环节。

学者反而会认为这个问题的答案显而易见：“因为没有完美的运算放大器。”就技术而言，的确如此，但这也不是根本原因。事实上，也许您想要的并非理想的运算放大器，具有无限带宽、零噪声，没有任何“缺陷”。毕竟，过犹不及。例如，要在应用中使用运算放大器，您可能需要增加一个外部滤波器，以减弱外部噪声对运算放大器的影响，而不是依赖器件本身有限的带宽。

存在如此多运算放大器的原因，其实是两个因素共同影响的结果。首先是应用的多样性。其次是工程问题免不了取舍。就运算放大器而言（与许多其他元器件一样），取舍并非简单的是/否问题，而是在于程度和优先级上的细微差别。

某些应用要忍受部分参数值不太理想的情况，以便在这种情况下，通过一两个关键参数实现真正出色的性能。例如，精密仪器电路可能确实需要在宽温度范围内实现低失调漂移，而为了达到这一目标，额外的耗散则是可以接受的。然而，问题总归是“你愿意舍弃多少来实现这个首要目标？”如果能使失调漂移性能提升 10%，但为此付出的代价却是某些次要规格增加 50%，值得吗?

当然，还有成本因素：尽管几乎所有应用都对成本很敏感，但问题在于，成本因素的关键程度如何。如果多花几美分就能买到噪声降低 10% 的设备，值得吗?教科书上肯定找不到答案。

让我们来看看两款“零漂移”运算放大器：Microchip Technology 的 MCP6V51 和 Texas Instruments 的 OPA735。除其他差别外，Microchip 器件的最大初始偏移值为 ±15 微伏 (µV)，最大失调漂移值为 ±36 纳伏 (nV)/°C（图 1）。Texas Instruments 器件的最大初始偏移值为 ±5 µV，仅是前者的 1/3，但最大失调漂移值为 ±50 nV/°C，比前者高出 50%（图 2）。相比之下，哪一款性能更佳？

图 1：对于精密运算放大器应用而言，相对于环境温度的输入补偿电压是一个关键参数。这里显示的是 Microchip Technology 的 MCP6V51。（图片来源：Microchip Technology）

图 2：OPA735 的补偿电压漂移则是以另一种方式表示，但显然只有几个 nV/°C。（图片来源：Texas Instruments）

就像许多工程问题一样，答案貌似很简单： “看情况”。在这种情况下，它取决于相比漂移值初始偏移值有多重要。但是，这只是对个别特定的应用有效而已。

为了实现目标，决定舍弃什么、舍弃多少，是由多个因素和判断相互作用的结果，这正是工程问题的核心挑战。通常情况下，这是十分艰难的抉择，因为在设计评审时，每个人都可能拥有不同的合理观点。

这样，就存在无数迥然不同的应用优先级、相对权重，以及可能作出的“为实现目标而舍弃什么”的抉择。所幸选择范围很广，总能找到相当合适的器件（在多数情况下）。然而，选择众多也令人头痛，这就可能导致两种后果：设计人员可能会只选择第一个接触到的符合要求的设备，或是单纯选择让他们最满意的、以前合作过的供应商和使用过的设备。

讽刺的是，尽管运算放大器种类繁多且新品不断，但无论用对用错，许多设计人员最终还是只会选择最熟悉的器件。