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1、详解运放的参数和选择以后将在使用运放中接触到的关于运放的参数含义记在这里。最近在使用一款PGA，在？6入输入端接地时发现输出总有个矩形 波信号，放大1000倍后非常明显，怀疑是电源弓I起的干扰。开始的时 候在输入正负电源处都加了 100uf和0.1的电容，但效果不明显，后 来准备再电源输入端再串联一个电阻，一开始电阻选择的是1k，但上 电后发现芯片根本都无法工作，测量芯片两端的电源电压发现才一点 多v。这时候就看了下数据手册的静态电流，发现竟然是5mA，然后 这个PGA是5v供电的，如果PGA正常工作，1k电阻上的分压都能 到5v。所以后来用了个50欧的电阻配合着100uf和0.1uf构成了个
2、 低通滤波，这样一来芯片工作正常了，然后输出的波纹也小了很多。在选择运放时应该知道自己的设计需求是什么？从而在运放参数 表中来查找。一般来说在设计中需要考虑的问题包括：1、运放供电电压大小和方式选择；2、运放封装选择；3、运放反馈方式，即是VFA （电压反馈运放）还是CFA（电流反馈 运放）；4、运放带宽；5、偏置电压和偏置t电流选择；a *矿、；7、压摆率；8、运放输入阻抗选择；9、运放输出驱动能力大小选择；10、运放静态功耗，即ICC电流大小选择；11、运放噪声选择；12、运放驱动负载稳定时间等等。偏置电压和输入偏置电流在精密电路设计中，偏置电压是一个关键因素。对于那些经常被 忽视的参数，
3、诸如随温度而变化的偏置电压漂移和电压噪声等，也必 须测定。精确的放大器要求偏置电压的漂移小于200MV和输入电压噪 声低于6nV/VHzo随温度变化的偏置电压漂移要求小于liJVrC。低偏置电压的指标在高增益电路设计中很重要，因为偏置电压经 过放大可能引起大电压输出，并会占据输出摆幅的一大部分。温度感 应和张力测量电路便是利用精密放大器的应用实例。低输入偏置电流有时是必需的。光接收系统中的放大器就必须具 有低偏置电压和低输入偏置电流。比如光电二极管的暗电流电流为pA 量级，所以放大器必须具有更小的输入偏置电流。CMOS和JFET输入 放大器是目前可用的具有最小输入偏置电流的运算放大器。因为我现
4、在用的是光电池做采集的系统，所以在使用中重点关心 了偏置电压和电流。如果还有其他的需要，这时应该对其他参数也需 要多考虑了。1、输入失调电压 VIO (Input Offset Voltage)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。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。2、输入失调电压的温漂 aVIO( Input Offset Voltage Drift)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
5、温度变化的比值。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1020|jV/oC之间，精密运放的输入失调电压温漂小于 1|jV/C。3、输入偏置电流 IB (Input Bias Current)在使用运放中可能还会遇到一个输入偏置电流IB，输入偏置电流 是指第一级放大器输入晶体管的基极直流电流。这个电流保证放大器 工作在线性范围，为放大器提供直流工作点。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。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。
6、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10nA1pA 之间；采用场效应管做输入级的，输入偏置电流一般低于1nA。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。4、输入失调电流(Input Offset Current)输入失调电流offset current，是指两个差分输入端偏置电流的误差。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。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
7、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。5、输入阻抗（1）差模输入阻抗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。（2）共模输入阻抗共模输入阻抗定义为，运放工作在输入
8、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。6、电压增益（1）开环电压增益（Open-Loop Gain）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 SignalVoltage 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。(2)闭环电压增益(Closed-Loop Gain)顾名思义，就是在有反馈的情况下，运算放大器的放大倍数。7、输出电压摆幅(Output Voltage Sw
9、ing)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、输入电压范围(1) 差模输入电压范围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。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。(2) 共模输入电压范围(Common Mode Input Voltage Range)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。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
10、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。9、共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio)共模抑制比定义为当运放工作于线性区时，运放差模增益与共模 增益的比值。共模抑制比是一个极为重要的指标，它能够抑制共模干扰信号。 由于共模抑制比很大，大多数运放的共模抑制比一般在数万倍或更多， 用数值直接表示不方便比较，所以一般采用分贝方式记录和比较。一 般运放的共模抑制比在80120dB之间。10、电源电压抑制比(Supply Voltage Rejection Ratio)电源电压抑制比定义为当运放工作于线性区时，运放输入失调电 压随电源电压的变化比值。电源电压抑制
11、比反映了电源变化对运放输出的影响。所以用作直 流信号处理或是小信号处理模拟放大时，运放的电源需要作认真细致 的处理。当然，共模抑制比高的运放，能够补偿一部分电源电压抑制 比，另夕卜在使用双电源供电时，正负电源的电源电压抑制比可能不相 同。11、静态功耗运放在给定电源电压下的静态功率，通常是无负载状态下。这里就会有个静态电流IQ的概念，静态电流其实就是指运放在空 载工作时自身消耗的电流。这是运放消耗电流的最小值(排除休眠状 态)12、摆率(Slew Rate )运放转换速率定义为，运放接成闭环条件下，将一个大信号(含阶跃信号)输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上 升速率。由于在转换
12、期间，运放的输入级处于开关状态，所以运放的反馈 回路不起作用，也就是转换速率与闭环增益无关。转换速率对于大信 号处理是一个很重要的指标，对于一般运放转换速率SR10V/ps。目前的高速运放最高转换速率SR 达到6000V/3。这用于大信号处理中运放选型。13、增益带宽(1) 增益带宽积(Gain Bandwidth Product)增益带宽积，GBP，带宽与增益的积。(2) 单位增益带宽运算放大器放大倍数为1时的带宽。单位增益带宽和带宽增益积这两个概念有些相似，但不同。这里 需要说明的是对电压反馈型运放来说，增益带宽积是一个常数，而对 于电流型运放来说却不是这样的，因为对于电流型运放而言，带宽和 增益不是一个线性的关系。14、输出阻抗输出阻抗定义为，运放工作在线性区时，在运放的输出端加信号 电压，这个电压变化量与对应的电流变化量的比值。在低频时仅指运 放的输出电阻。这个参数在开环的状态下测试。15、等效输入噪声电压(Equivalent Input Noise Voltage)rloCN。-C 压低喽vsg蜃凶ffl加、低喽握眼Hh以。(低*堪压低喽旺曰苗旭) W、蜃抽ggvs咿e氐 ZH -
