運算放大器關鍵引數定義

2021-10-22 02:27:59 字數 2725 閱讀 9691

選型時需要注意的引數:

1、運放供電。

single-supply operation:2.7v to 5.5v,根據自己所需要的電路供電電壓和輸出電壓,先判斷運放的供電電壓是否滿足。

2、軌到軌

rail to rail input and output:運放是否是軌到軌輸出,這個決定能否滿量程的跟隨您所需要的訊號,否則您需要對運放電路進行處理。例如lm2902d就不是軌到軌。

3、頻寬

wide bandwidth:1mhz,這個也需要注意,如果您驅動高速模擬訊號輸出,那麼這個就得注意頻率是否在頻寬內,不然會造成訊號失真(幅值)。

4、驅動電流

output current:iout、isc:15ma,±20ma。這個決定您的驅動能力,即驅動負載能力,如果負載過大將會導致運放失調,輸出電壓不再準確。

以上是常見的一些最直觀的引數。

以下還有一些更詳細的,反應運放效能指標的引數:

1、輸入失調電壓 vio(input offset voltage):

整合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。一般vos約為1~10mv,高質量的運放vos在1mv以下。
2、輸入失調電壓溫漂(input offset drift with temperature):δvos/δta

在給定的溫度範圍內,輸入失調電壓的變化與溫度變化的比值。這個引數實際是輸入失調電壓的補充,便於計算在給定的工作範圍內,放大電路由於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±1μv/℃
3、輸入失調電流 iio(input offset current)

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。
4、輸入失調電流溫漂:

在規定工作溫度範圍內,輸入失調電流隨溫度的變化量與溫度變化量之比值。它是指ii0 在規定工作範圍內的溫度係數,也是衡量運放受溫度影響的重要指標,通常約為(1~50)na/c,高質量的約為幾個pa/c。
以上是運放的一些靜態引數需要關注的地方。下面談談運放的動態引數指標。

1、差模開環直流電壓增益 (open loop voltage gain) :

差模開環直流電壓增益定義為當運放工作於線性區時,運放輸出電壓與差模電壓輸入電壓的比值。由於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,所以一般採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式,為了便於比較,一般採用差模開環直流電壓增益。
2、共模抑制比 (common mode rejection ratio) :

電源電壓抑制比定義為當運放工作於線性區時,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。所以用作直流訊號處理或是小訊號處理模擬放大時,運放的電源需要作認真細緻的處理。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。

3、轉換速率 (壓擺率)(slew rate)sr:

運放轉換速率定義為,運放接成閉環條件下,將乙個大訊號(含階躍訊號)輸入到運放的輸入端,從運放的輸出端測得運放的輸出上公升速率。

由於在轉換期間,運放的輸入級處於開關狀態,所以運放的反饋迴路不起作 用,也就是轉換速率與閉環增益無關。轉換速率對於大訊號處理是乙個很重要的指標,對於一般運放轉換速率sr<=10v/μs,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。這用於大訊號處理中運放選型。

☆:電源抑制比:psrr(power supply rejection ratio)

psrr是反映電源的供電電壓的紋波對輸出電壓的影響的重要引數。psrr值越高越好。
計算公式為psrr = 20log[(ripple(in) / ripple(out))]。

例如:ad8541的的psrr典型值75.假設供電電源紋波為20mv,那麼反映到輸出電壓的紋波為3.6uv。

以上是運放的常見基本引數,下面對運放的一些其他引數和效能做解釋。

建立時間(set up time ):

建立時間定義為,在額定的負載時,運放的閉環增益為1 倍條件下,將乙個階躍大訊號輸入到運放的輸入端,使運放輸出由0 增加到某一給定值的所需要的時間。由於是階躍大訊號輸入,輸出訊號達到給定值後會出現一定抖動,這個抖動時間稱為穩定時間。穩定時間+上公升時間=建立時間。對於不同的輸出精度,穩定時間有較大差別,精度越高,穩定時間越長。建立時間是乙個很重要的指標,用於大訊號處理中運放選型。
→輸出阻抗:

→單位增益頻寬gb:

單位增益頻寬定義為,運放的閉環增益為1 倍條件下,將乙個恆幅正弦小訊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(或是相當於運放輸入訊號的0.707)所對應的訊號頻率。單位增益頻寬是乙個很重要的指標,對於正弦小訊號放大時,單位增益頻寬等於輸入訊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訊號頻率和訊號需要的增以後,可以計算出單位增益頻寬,用以選擇合適的運放。這用於小訊號處理中運放選型。

運算放大器

運算放大器的效能指標有輸入阻抗,輸出阻抗,電壓增益,增益頻寬積,壓擺率。其中,增益頻寬積 gbwp,gbw,gbp或gb 是放大器頻寬和頻寬的增益的乘積,是衡量放大器效能的乙個引數,在頻率足夠大時,增益頻寬積是乙個常數 壓擺率為運算放大器輸出電壓的轉換速率,單位有通常有v s,v ms和v s三種,...

運算放大器

運算放大器 簡稱 運放 是具有很高放大倍數的電路單元。在實際電路中,通常結合反饋網路共同組成某種功能模組。它是一種帶有特殊耦合電路及反饋的放大器。其輸出訊號可以是輸入訊號加 減或微分 積分等數 算的結果。由於早期應用於模擬計算機中,用以實現數 算,故得名 運算放大器 運放是乙個從功能的角度命名的電路...

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