模擬電子技術基礎：CH06-5 實際集成運算放大器的主要參數(shù)和對應用電路的影響

1、6.5 實際集成運算放大器的主要實際集成運算放大器的主要參數(shù)和對應用電路的影響參數(shù)和對應用電路的影響6.5.1 實際集成運放的主要參數(shù)實際集成運放的主要參數(shù)6.5.2 集成運放應用中的實際問題集成運放應用中的實際問題6.5.1 實際集成運放的主要參數(shù)實際集成運放的主要參數(shù)輸入直流誤差特性（輸入失調(diào)特性）輸入直流誤差特性（輸入失調(diào)特性）1. 輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電壓VIO 在室溫（在室溫（25）及標準電源電壓下，輸入電壓為零時，為）及標準電源電壓下，輸入電壓為零時，為了使集成運放的輸出電壓為零，在輸入端加的補償電壓叫做失了使集成運放的輸出電壓為零，在輸入端加的補償電壓叫做失調(diào)電壓調(diào)電壓VIO。一

2、般約為。一般約為（110）mV。超低失調(diào)運放為（。超低失調(diào)運放為（120） V。高精度運放。高精度運放OP-117 VIO=4 V。MOSFET達達20 mV。2. 輸入偏置電流輸入偏置電流IIB 輸入偏置電流是指集成運放輸入偏置電流是指集成運放兩個輸入端靜態(tài)電流的平均值兩個輸入端靜態(tài)電流的平均值 IIB（IBNIBP）/ /2 BJT為為10 nA1 A；MOSFET運放運放IIB在在pA數(shù)量級。數(shù)量級。6.5.1 實際集成運放的主要參數(shù)實際集成運放的主要參數(shù)輸入直流誤差特性（輸入失調(diào)特性）輸入直流誤差特性（輸入失調(diào)特性）3. 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流IIO 輸入失調(diào)電流輸入失調(diào)電流IIO是

3、指當輸入電壓為零時流入放大器兩輸入是指當輸入電壓為零時流入放大器兩輸入端的靜態(tài)基極電流之差，即端的靜態(tài)基極電流之差，即IIO|IBPIBN| 一般約為一般約為1 nA0.1 A。 4. 溫度漂移溫度漂移（1）輸入失調(diào)電壓溫漂）輸入失調(diào)電壓溫漂 VIO / T（2）輸入失調(diào)電流溫漂）輸入失調(diào)電流溫漂 IIO / T6.5.1 實際集成運放的主要參數(shù)實際集成運放的主要參數(shù)差模特性差模特性1. 開環(huán)差模電壓增益開環(huán)差模電壓增益Avo和帶寬和帶寬BW 開環(huán)差模電壓增益開環(huán)差模電壓增益AvO開環(huán)帶寬開環(huán)帶寬BW (fH)單位增益帶寬單位增益帶寬 BWG (fT)741型運放型運放AvO的頻率響應的頻率響

4、應 6.5.1 實際集成運放的主要參數(shù)實際集成運放的主要參數(shù)差模特性差模特性2. 差模輸入電阻差模輸入電阻rid和輸出電阻和輸出電阻ro BJT輸入級的運放輸入級的運放rid一般在幾百千歐到數(shù)兆歐一般在幾百千歐到數(shù)兆歐MOSFET為輸入級的運放為輸入級的運放rid1012超高輸入電阻運放超高輸入電阻運放rid1013、IIB0.040pA一般運放的一般運放的ro200，而超高速，而超高速AD9610的的ro0.05。3. 最大差模輸入電壓最大差模輸入電壓Vidmax6.5.1 實際集成運放的主要參數(shù)實際集成運放的主要參數(shù)共模特性共模特性1. 共模抑制比共模抑制比KCMR和共模輸入電阻和共模輸入

5、電阻ric 一般通用型運放一般通用型運放KCMR為（為（80120）dB，高精度運放，高精度運放可達可達140dB，ric100M。 2. 最大共模輸入電壓最大共模輸入電壓Vicmax 一般指運放在作電壓跟隨器時，使輸出電壓產(chǎn)生一般指運放在作電壓跟隨器時，使輸出電壓產(chǎn)生1%跟跟隨誤差的共模輸入電壓幅值，高質(zhì)量的運放可達隨誤差的共模輸入電壓幅值，高質(zhì)量的運放可達 13V。6.5.1 實際集成運放的主要參數(shù)實際集成運放的主要參數(shù)大信號動態(tài)特性大信號動態(tài)特性1. 轉換速率轉換速率SR放大電路在閉環(huán)狀態(tài)下，輸入為大信號（例如階躍信號）時，放大電路在閉環(huán)狀態(tài)下，輸入為大信號（例如階躍信號）時，輸出電壓對

6、時間的最大變化速率，即輸出電壓對時間的最大變化速率，即 maxoRd)(dttSv 若信號為若信號為viVimsin2 ft ，則運放的，則運放的SR必須滿足必須滿足SR2fmaxVom6.5.1 實際集成運放的主要參數(shù)實際集成運放的主要參數(shù)大信號動態(tài)特性大信號動態(tài)特性2. 全功率帶寬全功率帶寬BWP 指運放輸出最大峰值電壓時允許的最高頻率，即指運放輸出最大峰值電壓時允許的最高頻率，即 SR和和BWP是大信號和高頻信號工作時的重要指標。一般通用是大信號和高頻信號工作時的重要指標。一般通用型運放型運放SR在在nV/ s以下，以下，741的的SR=0.5V/ s而高速運放要求而高速運放要求SR30

7、V/ s以上。目前超高速的運放如以上。目前超高速的運放如AD9610的的SR3500V/ s。omRmaxP2 VSfBW 電源特性電源特性1. 電源電壓抑制比電源電壓抑制比KSVR 衡量電源電壓波動對輸出電壓的影響衡量電源電壓波動對輸出電壓的影響 2. 靜態(tài)功耗靜態(tài)功耗PV 6.5.1 實際集成運放的主要參數(shù)實際集成運放的主要參數(shù)1. 1. 集成運放的選用集成運放的選用 根據(jù)技術要求應首選通用型運放，當通用型運放難以滿根據(jù)技術要求應首選通用型運放，當通用型運放難以滿足要求時，才考慮專用型運放，這是因為通用型器件的各足要求時，才考慮專用型運放，這是因為通用型器件的各項參數(shù)比較均衡，做到技術性與

8、經(jīng)濟性的統(tǒng)一。至于專用項參數(shù)比較均衡，做到技術性與經(jīng)濟性的統(tǒng)一。至于專用型運放，雖然某項技術參數(shù)很突出，但其他參數(shù)則難以兼型運放，雖然某項技術參數(shù)很突出，但其他參數(shù)則難以兼顧，例如低噪聲運放的帶寬往往設計得較窄，而高速型與顧，例如低噪聲運放的帶寬往往設計得較窄，而高速型與高精度常常有矛盾，如此等等。高精度常常有矛盾，如此等等。 6.5.2 集成運放應用中的實際問題集成運放應用中的實際問題2. 失調(diào)電壓失調(diào)電壓VIO、失調(diào)電流、失調(diào)電流IIO和偏置電流和偏置電流IIB帶來的誤差帶來的誤差 6.5.2 集成運放應用中的實際問題集成運放應用中的實際問題輸入為零時的等效電路輸入為零時的等效電路2IOIBP)2( RIIV f11ONRRRVV NPVV )/)(2(f1IOIBRRII IOV 解得誤差電壓解得誤差電壓 )/(21)/()/1(2f1IO2f1IBIO1fORRRIRRRIVRRV)(/1(2IOIO1fORIVRRV 當當 時，可以時，可以消除偏置電流消除偏置電流 引起的引起的誤差，此時誤差，此時f12/ RRR IBI當電路為積分運算時，當電路為積分運算時，即即 換成電容換成電容C，則，則fR tRtIttVCRRtItVtvd)(d)( 1)()()(2IOIO12IOIOO時間越長，誤差越大，且易