一、運算放大器的專業術語
1?bandwidth??帶寬:??電壓增益變成低頻時?1/?(2?)的頻率值
2??共模抑制比:?common?mode?rejection?ratio
3??諧波失真:?harmonic?distortion??諧波電壓的均方根值的和/基波電壓均方根值
4??輸入偏置電流:?input?biascurrent??兩輸入端電流的平均值
5??輸入電壓范圍:?input?voltage?range?共模電壓輸入范圍運放正常工作時輸入端上的電壓;
6??輸入阻抗:input?impendence?Rs?Rl?指定時輸入電壓與輸入電流的比值
7??輸入失調電流input?offset?current??運放輸出?0?時,流入兩輸入端電流的差值;
8??輸入失調電壓?input?offsetvoltage??為了讓輸出為?0,通過兩個等值電阻加到兩輸入端的電?壓值
9??輸入電阻:?input?resistance:任意輸入端接地,輸入電壓的變化值/輸入電流的變化值
10??大信號電壓增益:?large-signal?voltage?gain??輸出電壓擺幅/輸入電壓
11??輸出阻抗:?output?impendence?Rs?Rl?指定時輸出電壓與輸出電流的比值
12??輸出電阻:?outputresistance??輸出電壓為?0,從輸出端看進去的小信號電阻
13??輸出電壓擺幅:?outputvoltage?swing??運放輸出端能正常輸入的電壓峰值;
14??失調電壓溫漂?offset?voltage?temperature?drift
15??供電電源抑制比:?power?supplyrejection??輸入失調電流的變化值/電源的變化值
16??建立時間?settlingtime??從開始輸入到輸出達到穩定的時間;
17??擺率:?slew?rate?輸入端加上一個大幅值的階躍信號的時候輸出端電壓的變化率
18??電源電流?supply?current
19??瞬態響應?transient?response??小信號階躍響應
20??單位增益帶寬?unity?gain?bandwirth??開環增益為?1?時的頻率值
21??電壓增益?voltage?gain??指?rs?rl?固定時輸出電壓/輸入電壓
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二、運放各參數具體含義
1、輸入失調電壓(Input?Offset?Voltage)?VOS若將運放的兩個輸入端接地,理想運放輸出為零,但實際運放輸出不為零。此時,用輸?出電壓除以增益得到的等效輸入電壓稱為輸入失調電壓。其值為數?mV,該值越小越好,較?大時增益受到限制。
? 輸入失調電壓?VIO:輸入失調電壓定義為集成運放輸出端電壓為零時,兩個輸入端之間所加?的補償電壓。輸入失調電壓實際上反映了運放內部的電路對稱性,對稱性越好,輸入失調電?壓越小。輸入失調電壓是運放的一個十分重要的指標,特別是精密運放或是用于直流放大時。?輸入失調電壓與制造工藝有一定關系,其中雙極型工藝(即上述的標準硅工藝)?的輸入失調?電壓在±1~10mV?之間;采用場效應管做輸入級的,輸入失調電壓會更大一些。對于精密運 放,輸入失調電壓一般在?1mV?以下。輸入失調電壓越小,直流放大時中間零點偏移越小,?越容易處理。所以對于精密運放是一個極為重要的指標。
??????? 2、輸入失調電壓的溫漂(Input?Offset Voltage?Drift),又叫溫度系數?TC?VOS??一般為數?uV/.C?輸入失調電壓的溫度漂移(簡稱輸入失調電壓溫漂)?αVIO:輸入失調電壓的溫度漂移定義?為在給定的溫度范圍內,輸入失調電壓的變化與溫度變化的比值。這個參數實際是輸入失調?電壓的補充,便于計算在給定的工作范圍內,放大電路由于溫度變化造成的漂移大小。一般
? 運放的輸入失調電壓溫漂在±10~20μV/℃之間,精密運放的輸入失調電壓溫漂小于±1μV/℃。
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3、輸入偏置電流(Input?Bias?Current)?IBIAS
運放兩輸入端流進或流出直流電流的平均值。?對于雙極型運放,該值離散性較大,但卻?幾乎不受溫度影響;?而對于?MOS?型運放,該值是柵極漏電流,值很小,但受溫度影響較大。?輸入偏置電流?IIB:輸入偏置電流定義為當運放的輸出直流電壓為零時,其兩輸入端的偏置?電流平均值。輸入偏置電流對進行高阻信號放大、積分電路等對輸入阻抗有要求的地方有較?大的影響。輸入偏置電流與制造工藝有一定關系,其中雙極型工藝(即上述的標準硅工藝)?的輸入偏置電流在±10nA~1μA之間;采用場效應管做輸入級的,輸入偏置電流一般低于?1nA。
4、輸入失調電流(Input?Offset?Current)?IOS
是運放兩輸入端輸入偏置電流之差的絕對值。
輸入失調電流?IIO:輸入失調電流定義為當運放的輸出直流電壓為零時,其兩輸入端偏置電?流的差值。輸入失調電流同樣反映了運放內部的電路對稱性,對稱性越好,輸入失調電流越?小。輸入失調電流是運放的一個十分重要的指標,特別是精密運放或是用于直流放大時。輸?入失調電流大約是輸入偏置電流的百分之一到十分之一。輸入失調電流對于小信號精密放大?或是直流放大有重要影響,特別是運放外部采用較大的電阻(例如?10k?或更大時),輸入失?調電流對精度的影響可能超過輸入失調電壓對精度的影響。輸入失調電流越小,直流放大時?中間零點偏移越小,越容易處理。所以對于精密運放是一個極為重要的指標。
5、輸入電阻?Rin
運放兩輸入端間的差動輸入電阻。
該值由微小交流信號定義,實際影響很小,可忽略不計。而運放輸入端的共模輸入電阻是?Rin?的?10?-1000?倍,也可忽略不計。
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6、電壓增益?AV
也稱差動電壓增益。理想運放的?AV?為無限大,實際運放一般也約數百?dB。
差模開環直流電壓增益:?差模開環直流電壓增益定義為當運放工作于線性區時,運放輸出電?壓與差模電壓輸入電壓的比值。由于差模開環直流電壓增益很大,大多數運放的差模開環直?流電壓增益一般在數萬倍或更多,用數值直接表示不方便比較,所以一般采用分貝方式記錄?和比較。一般運放的差模開環直流電壓增益在?80~120dB?之間。實際運放的差模開環電壓增?益是頻率的函數,為了便于比較,?一般采用差模開環直流電壓增益。
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7、最大輸出電壓?VOM
飽和前的輸出電壓稱為最大輸出電壓,理想運放可達到滿幅度(rail?to?rail)輸出。
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8、共模輸入電壓范圍?CMVR?(Input?Common-Mode?Voltage?Range) VICM
表示運放兩輸入端與地間能加的共模電壓的范圍。?VICM?等于正、負電源電壓時為理想?特性,?滿幅度輸出運放接近這種特性。
9、共模信號抑制比(Common?Mode?Rejection?Ratio)?CMRR
在運放兩輸入端與地間加相同信號時,輸入、輸出間的增益稱為共模電壓增益?AVC,則?CMRR?定義為:
CMRR?=?AV/AVC
共模抑制比:共模抑制比定義為當運放工作于線性區時,運放差模增益與共模增益的比值。?共模抑制比是一個極為重要的指標,它能夠抑制差模輸入==模干擾信號。由于共模抑制比?很大,大多數運放的共模抑制比一般在數萬倍或更多,用數值直接表示不方便比較,所以一?般采用分貝方式記錄和比較。一般運放的共模抑制比在?80~120dB?之間。
10、電源電壓抑制比(Supply Voltage?Rejection?Ratio)?SVRR
正、負電源電壓變化時,?該變化量出現在運放的輸出中,并將其換算為運放輸入的值。?若電源變化ΔVs?時等效輸入換算電壓為ΔVin,則??SVRR?定義為:
SVRR?=?ΔVs/ΔVin
?電源電壓抑制比:?電源電壓抑制比定義為當運放工作于線性區時,運放輸入失調電壓隨電源?電壓的變化比值。電源電壓抑制比反映了電源變化對運放輸出的影響。目前電源電壓抑制比?只能做到?80dB?左右。所以用作直流信號處理或是小信號處理模擬放大時,運放的電源需要?作認真細致的處理。當然,共模抑制比高的運放,能夠補償一部分電源電壓抑制比,另外在?使用雙電源供電時,正負電源的電源電壓抑制比可能不相同。
11、消耗電流?ICC
? 該電流是指運放電源端流通的電流,它隨外加電路及電源電壓而有所變化。
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12、轉換速率(Slew?Rate)?SR
表示運放能跟蹤輸入信號變化快慢的程度,?單位是?V/us。
轉換速率(也稱為壓擺率)?SR:運放轉換速率定義為,運放接成閉環條件下,將一個大信?號(含階躍信號)?輸入到運放的輸入端,從運放的輸出端測得運放的輸出上升速率。由于在?轉換期間,運放的輸入級處于開關狀態,所以運放的反饋回路不起作用,也就是轉換速率與?閉環增益無關。轉換速率對于大信號處理是一個很重要的指標,?對于一般運放轉換速?率?SR?,高速運放的轉換速率?SR>10V/μs。目前的高速運放最高轉換速率?SR?達到?6000V/μs。這用于大信號處理中運放選型。
13、增益帶寬乘積(Gain?Bandwidth?Product)?GB
? 表示運放電壓增益-頻率特性的參數,單位是?MHz。
? 單位增益帶寬?GB:單位增益帶寬定義為,運放的閉環增益為?1?倍條件下,將一個恒幅正弦?小信號輸入到運放的輸入端,從運放的輸出端測得閉環電壓增益下降?3db(或是相當于運放?輸入信號的?0.707)所對應的信號頻率。單位增益帶寬是一個很重要的指標,對于正弦小信?號放大時,單位增益帶寬等于輸入信號頻率與該頻率下的最大增益的乘積,換句話說,就是?當知道要處理的信號頻率和信號需要的增以后,可以計算出單位增益帶寬,用以選擇合適的?運放。這用于小信號處理中運放選型。