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运放主要参数
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. Z# B0 @+ c! V1 }$ u0 j# A集成运放的参数较多,其中主要参数分为直流指标和交流指标。
( ]/ ^) D1 W; K5 a3 f$ Z' I" L# b其中主要直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移(简称输入失调电压温漂)、输入偏置电流、输入失调电流、输入偏置电流的温度漂移(简称输入失调电流温漂)、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压。
0 u0 d: F7 D% B3 s) Z* W主要交流指标有开环带宽、单位增益带宽、转换速率SR、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。
1 Y6 \7 g" T& s! u: j h/ ^5 y6 b! C1、输入失调电压VIO(Input Offset Voltage)
2 s9 k. j- @9 U6 ]1 J A输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时,两个输入端之间所加的补偿电压。' ?/ \+ `# O& \! j, b3 i9 ~6 m# p% E7 W
输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性,对称性越好,输入失调电压越小。输入失调电压是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。9 Y! n0 Z9 v7 G* }
输入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。对于精密运放,输入失调电压一般在 1mV以下。输入失调电压越小,直流放大时中间零点偏移越小,越容易处理。所以对于精密运放是一个极为重要的指标。( t3 Q! V; l6 D9 r+ ]' J
2、输入失调电压的温漂αVIO(Input Offset Voltage Drift)
; D7 o5 M" g6 r: Q* ^输入失调电压的温度漂移(又叫温度系数)定义为在给定的温度范围内,输入失调电压的变化与温度变化的比值。
# D3 H) i: \6 ]; q. [% L这个参数实际是输入失调电压的补充,便于计算在给定的工作范围内,放大电路由于温度变化造成的漂移大小。一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间,精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。
! u+ {+ B. T& m2 l) P; b3、输入偏置电流IB(Input Bias Current)& D: x7 w, k: i- x" G8 }8 l
输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时,其两输入端的偏置电流平均值。9 {; }* U9 T m8 C Z* n2 K% Z( ^: Z
输入偏置电流对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较大的影响。输入偏置电流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)的输入偏置电流在±10nA~1μA之间;采用场效应管做输入级的,输入偏置电流一般低于1nA。
) K4 C" O3 [+ f: L$ T# M+ X对于双极性运放,该值离散性很大,但几乎不受温度影响;而对于MOS型运放,该值是栅极漏电流,值很小,但受温度影响较大。+ ]2 B# @' o4 \. f* H( k& V9 g
4、输入失调电流(Input Offset Current)) _; C0 v- O' d9 n7 Z
输入失调电流定义为当运放的输出直流电压为零时,其两输入端偏置电流的差值。
5 U& ~0 c% Z7 i0 P& M1 _输入失调电流同样反映了运放内部的电路对称性,对称性越好,输入失调电流越小。输入失调电流是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。输入失调电流大约是输入偏置电流的百分之一到十分之一。输入失调电流对于小信号精密放大或是直流放大有重要影响,特别是运放外部采用较大的电阻(例如10k或更大时),输入失调电流对精度的影响可能超过输入失调电压对精度的影响。输入失调电流越小,直流放大时中间零点偏移越小,越容易处理。所以对于精密运放是一个极为重要的指标。
, S& ?0 @8 S3 J$ e, [7 e5、输入阻抗
* Q. S) s$ A. M) k5 N(1)差模输入阻抗
K4 E5 I8 v2 h* u1 Y0 ^差模输入阻抗定义为,运放工作在线性区时,两输入端的电压变化量与对应的输入端电流变化量的比值。差模输入阻抗包括输入电阻和输入电容,在低频时仅指输入电阻。9 `# @' \" Z8 J, D2 i+ J; U
(2)共模输入阻抗: X5 X2 [' j: u
共模输入阻抗定义为,运放工作在输入信号时(即运放两输入端输入同一个信号),共模输入电压的变化量与对应的 输入电流变化量之比。在低频情况下,它表现为共模电阻。- l# g! \4 L! Z9 g
6、电压增益: A2 z8 q$ f" y! I
(1)开环电压增益(Open-Loop Gain)" B5 b& J) H4 G2 m* F! }
在不具负反馈情况下(开环路状况下),运算放大器的放大倍数称为开环增益,记作AVOL,有的datasheet上写成:Large Signal Voltage Gain。AVOL的理想值为无限大,一般约为数千倍至数万倍,其表示法有使用dB及V/mV等。8 Z+ z, z% h5 T4 W) x+ A' g
(2)闭环电压增益(Closed-Loop Gain)
' ?1 Q; E& {9 t顾名思义,就是在有反馈的情况下,运算放大器的放大倍数。/ i0 ?+ W/ s3 N# t
7、输出电压摆幅(Output Voltage Swing)
: ]5 g1 d$ K# u- M2 Q! a当运放工作于线性区时,在指定的负载下,运放在当前电源电压供电时,运放能够输出的最大电压幅度。8 q9 |' W+ Y% K! K1 J
8、输入电压范围. r' c6 M6 S. Q/ \4 X3 x1 f
(1)差模输入电压范围
0 D1 x8 ?& V/ Q0 A3 i& ?最大差模输入电压定义为,运放两输入端允许加的最大输入电压差。
, X0 {% @. |' p/ ^当运放两输入端允许加的输入电压差超过最大差模输入电压时,可能造成运放输入级损坏。& Y% t; G! j3 `+ {( f: O5 W
(2)共模输入电压范围(Common Mode Input Voltage Range)
! P3 q( b8 N: v1 \) E8 f) P" m最大共模输入电压定义为,当运放工作于线性区时,在运放的共模抑制比特性显著变坏时的共模输入电压。
1 F! b3 x! a. I# U7 k一般定义为当共模抑制比下降6dB 是所对应的共模输入电压作为最大共模输入电压。最大共模输入电压限制了输入信号中的最大共模输入电压范围,在有干扰的情况下,需要在电路设计中注意这个问题。 |
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