运算放大器的参数指标1. 开环电压增益 Avd 开环电压增益（差模增益）为运算放大器处于开环状态下，对小于 200Hz 的交流输入 信号的放大倍数，即输出电压与输入差模电压之比它一般为 104~106，因此它在电路 分析时可以认为无穷大2. 闭环增益 AFF 闭环增益是运算放大器闭环应用时的电压放大倍数，其大小与放大电路的形式有关，与 放大器本身的参数几乎无关，只取决于输入电组和反馈电阻值的大小反相比例放大器，其增益为IFA =— -RFF RI3. 共模增益 Avc 和共模抑制比当两个输入端同时加上频率小于200Hz的电压信号Vic时，在理想情况下，其输出电压 应为零但由于实际上内部电路失配而输出电压不为零此时输出电压和输入电压之比成为 共模增益 Avc共模抑制比Kcmr=运算放大器的差模增益Avd，共模增益Ave通常以对数关系表示：Kcmr=20log运算放大器的差模增益Avd共模增益Ave共模抑制比一般在80〜120Db范围内，它是衡量放大器对共模信号抑制能力高低的重要 指标这不仅是因为许多应用电路中要求抑制输入信号中夹带的共模干扰，而且因为信 号从同相端输入时，其两个输入端将出现较大的共模信号而产生较大的运算误差。
4. 输入失调电压在常温（25°C ）下当输入电压为零时，其输出电压不为零此时将其折算到输入端的电 压称为输入失调电压它一般为土（0.2~15） mV这就是说，要使放大器输出电压为 零，就必须在输入端加上能抵消Vio的差值输入电压5. 输入偏置电流在常温（25C ）下输入信号为零（两个输入端均接地）时，两个输入端的基极偏置电流 的平均值称为输入偏置电流，即1IIB=2（ IIB -+ IIB+）它一般在10nA~1uA的范围内，随温度的升高而下降，是反映放大器动态输入电阻大小 的重要参数6. 输入失调电流IIO输入失调电流可表示为IIO= 1 IIB -— IIB+ 1在双极晶体管输入级运算放大器中，IIO约为（0.2〜0.1） IIB -或（0.2〜0.1） I[b+当IIO流 过信号源内阻时，产生输入失调电压而且它也是温度的函数7. 差模输入电阻 RID在一般应用电路中，输入阻抗是指差模输入电阻R[D它一般为100KQ〜1MQ，高输入 阻抗运算放大器的差模输入电阻可达101318. 温度漂移 输入失调电压、输入失调电流和输入偏置电流等参数均随温度、时间和电源等外界条件 的变化而变化。
其中输入偏置电流的变化是造成放大器温度漂移的主要原因对于双极 晶体管输入级运算放大器，输入偏置电流随温度上升而变小，数量级为nA级9. 输出峰－峰电压 输出峰－峰电压是在电源电压和负载为额定值时，运算放大器的最大峰－峰电压例如UA741在±15V电源电压下工作时，其输出峰一峰电压约为土 14V它实际上随电源电 压、负载电流和工作频率的变化而变化10. 最大输出电流IOM运算放大器在保持输出峰一峰电压的情况下所能提供的最大输出电流用IOM表示，一般 约为 10〜20mA11. 开环输出电阻ROS 运算放大器在开环状态下，其输出电压变化量和输出电流变化量之比称为输出电阻它 的大小反映运算放大器的负载能力，一般在几百欧姆的数量级运算放大器的基本单元1. 加法器2.心而 VI1 R2 VI2减法器Vo=(R11 + RFR11)(RPRI2 + RP)VI 2 -RFR11V11如果选取电阻值满足RF/RI1=RP/RI2的关系，则输出电压Vo可简化为RFVo= (VI2 - V11)RI13.微分器4.积分器5. 线性整流电路如果将电路中的两个二极管同时反接，则变成为正极性输入电压线性整流电路。
如果不 接入二极管D1,则输入信号为正时，D2截止，放大器变成开环，不能保持虚地，就不能成 为整流电路6. 绝对值电路性半波整流电路的基础上，加上一级加法器，就组成了绝对值电路其中前级组成负极性输入电压半波整流，在RI=RF的条件下，输入电压与VI的关系为：V1=O （当 VI > 0 时）， V1= I VI | （当 VI < 0 时）V1 与 VI 由反相加法器求和当 VI > 0 时， V1=0；在 RI2=RF1 的条件下， Vo=－VI当VI < 0时，V1= I VI |,由于RF1=2RI1,后级组成闭环增益为2的反相比例放大 器，所以 Vo=－（2V1+VI）= －I VII这样，无论输入信号的极性如何，输出信号总为负，而且在数值上等于输入信号的绝对 值7. 比较器M阪 C零电平比较器Vo T——VgF VIVd 开环运算放大器就是最基本的比较器由于开环增益Avd很大，只要VI+>VI-,输出电 压就为正输出极限Vg；反之则为负输出极限Vd同时放大器不加补偿网络，有利于提 高比较速度夕11任育电平比鞍器任意电平比较器：它将输入信号与某一非零给定电压进行比较放大器接成加法器，给 定电压和输入信号分别从经两个输入电阻输入。
忽略由输入失调电压和失调电流所产生 的误差，在IF为正时，输出为负极限幅值；在IF为负时，输出为正极限幅值°IF为零 时的输入电压就是比较器的给定电压当改变输入电压比RI2/RI1时，对于已知给定电 压，便可以改变被检测的输入电压值8.复合PI调节器电梯：对于电动状态下，电机由零速向满速的加速过程中，刚开始调节器的比例增益应 该随转速增高而减小，在临界转差处达到最小值，然后随转速的增高而增大，在满速时 保持最大值对于制动状态下，电机由满速向零速的减速过程中，调节器比例增益应该 随转速的下降而减小这就要求调节器必须满足下述要求：对系统动态品质起决定性作 用的中频段以-20dB/十倍频程过零，且须有一定宽度，以保证系统的稳定性；截止频率9.应尽可能大一些，以提高系统的快速性；低频端的增益要高，以保证静态精度；高频端 要衰减的快些，以提高系统抗干扰的能力复合 PI 调节器实际上由三个基本调节器组成：固定比例增益的低频、高频端调节器和 可调增益的中频段调节器它的参数选择以其闭环幅频特性谐振峰值(振荡指示)最小 为准则，基本满足了电梯电、制动调节器的要求按图示参数，高、中、低频端的比例 增益分别为3.3、10〜1000、51；高、中、低频段的积分时间常数分别为3.3ms、470ms、 2.4s。
由此可见，在加、减速过程中，主要是中、低频段调节器起作用、调节中频段的 比例增益和积分时间常数，以适应不同系统的要求，同时减少发生机械谐振的可能性 在满速运行过程，中、低频段调节器接近开环状态，主要是高频段起调节作用，以降低 系统的干扰影响显然，复合PI调节器属于定PI参数调节，仍然不能完全适应调速系 统的动态特性要求，只有在数字控制方式中才有可能实现变PI参数调节 直流反相放大器10.Ui一般增益系数不宜太大，IKclvlOO〜200,当需要增益很高时，可采用多级串联方式 反馈电阻：3KvRfv200K输入电阻： Rr=Rf/Kc倘若考虑与前级匹配选取较大的Rr,且需要的增益IKcI亦较大，造成反馈电阻Rf超过 2000K选用改进型反相放大器改进型反相放大器改进型反相放大黠Rf=Rf1{2+Rf1/(RrRf2)}Kc=-Rf1{2/Rr+Rf1/(RrRf2)}只要2Rf1满足上述范围(3〜200K),并适当选取Rf2,仍可使等效反馈电阻Rf较大11. 直流同相放大器1E7E直流同相放大辭用作阻抗匹配的运算放大器参数选择计算在伺服系统中，为了适应不同信号源，要求运算放大器有很高的输入阻抗，采用同相放 大器来实现阻抗匹配。
Ri=Rf7(Kc-l)Rp=Rffir/(RPRi-)参见：现代直流伺服控制技术及其系统设计 机械工业出版社12. PI(比例一积分)调节器秦继荣 沈安俊 编著Pi(bt例一积井)调节辭UoCS) -R2 (1+R2CS)Ui(S) ^<1 -'R2C^电容C不宜过大，也不宜太小，一般取1uF左右R2与C的位置不能颠倒，即C必须接在输出端，R2接在反相端R2与C的位置若颠倒了，则C相当于并联在输入端，形成较大的寄生惯性环节，其传 递函数将改变13. PI(比例一积分)调节器可见，调节R3的阻值，可以改变时间常数T(T=CR2R3/(R2+R3),而不影响比例系数14.反相型PD（比例一微分）调节器（常用作超前补偿）反相型PD（出例T&井）调节踰常用作超前补着）Uo(S)-(R2+R3)-R1 -(1+R2R3CsR2+R315.同相型PD（比例一微分）调节器（常用作超前补偿）1E7B同相型PD（出例一徹刑囲右辭（常用ft坦前补檔｝Uo（S） R1+E3+R4 E3R4CsUi（S） = ~R1 I 丄十 R1+R3+R4 」16.主回路晶闸管容量的选择 主回路电动组采用三相全波星性连接调压电路，而制动组采用半控桥式整流电路。
正确 地选择晶闸管的额定电流（通态平均电流）和额定电压在保证装置可靠性运行的前提下， 可以降低成本此外，还必须对晶闸管采取适当的保护，才能保证可靠运行1） 电动组晶闸管容量的选择 由于调压电路在交流电动机这种电阻—电感性负载下工作，负载上的电流有效值不 仅取决于控制角a,而且与负载阻抗角＜p有关同时控制角a不能小于负载阻抗角＜p, 否则系统工作在不可控制状态下因为在全速度范围内进行调速，负载阻抗角）和 功率因数也随之改变，即cos®为最小值时电流有效值为最大下面按 YTTD225L-4/16-18.5KW/3.9KW交流调速电机参数计算选择晶闸管的额定电流对于三相电阻一电感负载，分析过程更加复杂因为在控制角a大于阻抗角）时， 电流波形是断续的，并随阻抗角的变化而变化只有控制角a等于阻抗角甲时，导 电角等于180°，电流波形是连续的，但负载上所得的电压是不可调的最大值由 于晶闸管不是理想元件，它并不是在零电流时关断，而是在一个很小的反电流下才 关断，所以每隔 60°晶闸管关断瞬间，储存在负载电路电感中的能量，将消耗在 由电感和用来限制晶闸管电压变化率的阻容吸收回路中因此引起电压波形有缺口 与电流波形有振荡现象。
这种现象必然产生谐波电流 根据式（4-6），流过晶闸管的负载电流有效值为：*I =2I IK*ZKZ 0式中，I0=U]/ZU1=220V,关键是求出全速度范围内Z的变化范围，从而求出最大负载电流有效值根据式(4-5)计算机求解过程的分析，电机转速在0〜1380r/min之间变化时，可求 出转差率S变化范围为1〜0.06，负载阻抗角甲变化范围为49.18°〜6.46°，功率因 数cos®变化范围为0.64〜0.99，电机每相阻抗值Z变化范围为1.40〜10.350因此I0变化范围为157〜21A对应全导通时,IKZ为 0.5,由此可见，无论在启动瞬间、加速、满速、减速运行过程，流过晶闸管最大负载电流的有效值。