
一、運算放大器的專(zhuan) 業(ye) 術語
1 bandwidth 帶寬: 電壓增益變成低頻時 1/ (2 )的頻率值
2 共模抑製比: 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(liang) 輸入端電流的平均值
5 輸入電壓範圍: input voltage range 共模電壓輸入範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(yu) 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(liang) 輸入端電流的差值;
8 輸入失調電壓 input offsetvoltage 為(wei) 了讓輸出為(wei) 0,通過兩(liang) 個(ge) 等值電阻加到兩(liang) 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(yu) 輸出電流的比值
12 輸出電阻: outputresistance 輸出電壓為(wei) 0,從(cong) 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 供電電源抑製比: 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(cong) 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(ge) 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(wei) 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
二、運放各參數具體(ti) 含義(yi)
1、輸入失調電壓(Input Offset Voltage) VOS若將運放的兩(liang) 個(ge) 輸入端接地,理想運放輸出為(wei) 零,但實際運放輸出不為(wei) 零。此時,用輸 出電壓除以增益得到的等效輸入電壓稱為(wei) 輸入失調電壓。其值為(wei) 數 mV,該值越小越好,較 大時增益受到限製。
輸入失調電壓 VIO:輸入失調電壓定義(yi) 為(wei) 集成運放輸出端電壓為(wei) 零時,兩(liang) 個(ge) 輸入端之間所加 的補償(chang) 電壓。輸入失調電壓實際上反映了運放內(nei) 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(ge) 十分重要的指標,特別是精密運放或是用於(yu) 直流放大時。 輸入失調電壓與(yu) 製造工藝有一定關(guan) 係,其中雙極型工藝(即上述的標準矽工藝) 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(hui) 更大一些。對於(yu) 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。所以對於(yu) 精密運放是一個(ge) 極為(wei) 重要的指標。
2、輸入失調電壓的溫漂(Input Offset Voltage Drift),又叫溫度係數 TC VOS 一般為(wei) 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(yi) 為(wei) 在給定的溫度範圍內(nei) ,輸入失調電壓的變化與(yu) 溫度變化的比值。這個(ge) 參數實際是輸入失調 電壓的補充,便於(yu) 計算在給定的工作範圍內(nei) ,放大電路由於(yu) 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於(yu) ±1μV/℃。
3、輸入偏置電流(Input Bias Current) IBIAS
運放兩(liang) 輸入端流進或流出直流電流的平均值。 對於(yu) 雙極型運放,該值離散性較大,但卻 幾乎不受溫度影響; 而對於(yu) 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(yi) 為(wei) 當運放的輸出直流電壓為(wei) 零時,其兩(liang) 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(yu) 製造工藝有一定關(guan) 係,其中雙極型工藝(即上述的標準矽工藝) 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於(yu) 1nA。
4、輸入失調電流(Input Offset Current) ioses
是運放兩(liang) 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(yi) 為(wei) 當運放的輸出直流電壓為(wei) 零時,其兩(liang) 輸入端偏置電 流的差值。輸入失調電流同樣反映了運放內(nei) 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(ge) 十分重要的指標,特別是精密運放或是用於(yu) 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。輸入失調電流對於(yu) 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。所以對於(yu) 精密運放是一個(ge) 極為(wei) 重要的指標。
5、輸入電阻 Rin
運放兩(liang) 輸入端間的差動輸入電阻。
該值由微小交流信號定義(yi) ,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。
6、電壓增益 AV
也稱差動電壓增益。理想運放的 AV 為(wei) 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(yi) 為(wei) 當運放工作於(yu) 線性區時,運放輸出電 壓與(yu) 差模電壓輸入電壓的比值。由於(yu) 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(wan) 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(wei) 了便於(yu) 比較, 一般采用差模開環直流電壓增益。
7、最大輸出電壓 VOM
飽和前的輸出電壓稱為(wei) 最大輸出電壓,理想運放可達到滿幅度(rail to rail)輸出。
8、共模輸入電壓範圍 CMVR (Input Common-Mode Voltage Range) VICM
表示運放兩(liang) 輸入端與(yu) 地間能加的共模電壓的範圍。 VICM 等於(yu) 正、負電源電壓時為(wei) 理想 特性, 滿幅度輸出運放接近這種特性。
9、共模信號抑製比(Common Mode Rejection Ratio) CMRR
在運放兩(liang) 輸入端與(yu) 地間加相同信號時,輸入、輸出間的增益稱為(wei) 共模電壓增益 AVC,則 CMRR 定義(yi) 為(wei) :
CMRR = AV/AVC
共模抑製比:共模抑製比定義(yi) 為(wei) 當運放工作於(yu) 線性區時,運放差模增益與(yu) 共模增益的比值。 共模抑製比是一個(ge) 極為(wei) 重要的指標,它能夠抑製差模輸入==模幹擾信號。由於(yu) 共模抑製比 很大,大多數運放的共模抑製比一般在數萬(wan) 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。一般運放的共模抑製比在 80~120dB 之間。
10、電源電壓抑製比(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,並將其換算為(wei) 運放輸入的值。 若電源變化ΔVs 時等效輸入換算電壓為(wei) ΔVin,則 SVRR 定義(yi) 為(wei) :
SVRR = ΔVs/ΔVin
電源電壓抑製比: 電源電壓抑製比定義(yi) 為(wei) 當運放工作於(yu) 線性區時,運放輸入失調電壓隨電源 電壓的變化比值。電源電壓抑製比反映了電源變化對運放輸出的影響。目前電源電壓抑製比 隻能做到 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,共模抑製比高的運放,能夠補償(chang) 一部分電源電壓抑製比,另外在 使用雙電源供電時,正負電源的電源電壓抑製比可能不相同。
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。
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(wei) 壓擺率) SR:運放轉換速率定義(yi) 為(wei) ,運放接成閉環條件下,將一個(ge) 大信 號(含階躍信號) 輸入到運放的輸入端,從(cong) 運放的輸出端測得運放的輸出上升速率。由於(yu) 在 轉換期間,運放的輸入級處於(yu) 開關(guan) 狀態,所以運放的反饋回路不起作用,也就是轉換速率與(yu) 閉環增益無關(guan) 。轉換速率對於(yu) 大信號處理是一個(ge) 很重要的指標, 對於(yu) 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。這用於(yu) 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(yi) 為(wei) ,運放的閉環增益為(wei) 1 倍條件下,將一個(ge) 恒幅正弦 小信號輸入到運放的輸入端,從(cong) 運放的輸出端測得閉環電壓增益下降 3db(或是相當於(yu) 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(ge) 很重要的指標,對於(yu) 正弦小信 號放大時,單位增益帶寬等於(yu) 輸入信號頻率與(yu) 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後,可以計算出單位增益帶寬,用以選擇合適的 運放。這用於(yu) 小信號處理中運放選型。