集成运算放大器的主要参数
6-5实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响(精)
2. 输入偏置电流IIB
输入偏置电流是指集成运放 两个输入端静态电流的平均值 IIB＝（IBN＋IBP）/2 BJT为10 nA～1A；MOSFET运放IIB在pA数量级。
6.5.1 实际集成运放的主要参数
输入直流误差特性（输入失调特性） 3. 输入失调电流IIO
输入失调电流IΒιβλιοθήκη O是指当输入电压为零时流入放大器两输入 端的静态基极电流之差，即IIO＝|IBP－IBN| 一般约为1 nA～0.1A。
大信号动态特性 2. 全功率带宽BWP
指运放输出最大峰值电压时允许的最高频率，即
BWP fmax SR 2πVom
SR 和 BWP是大信号和高频信号工作时的重要指标。一般通用 型运放 SR 在 nV/s 以下， 741 的 SR=0.5V/s 而高速运放要求 SR ＞
30V/s以上。目前超高速的运放如AD9610的SR＞3500V/s。
1 VO (1 Rf / R1 )VIO I IB ( R1 // Rf R2 ) I IO ( R1 // Rf R2 ) 2
当 R2 R1 // Rf 时，可以 消除偏置电流 I IB 引起的
误差，此时
VO (1 Rf / R1 )(VIO I IO R2 ) VIO 和 I IO 引起的误差仍存在
6.5 实际集成运算放大器的主要 参数和对应用电路的影响
6.5.1 实际集成运放的主要参数
6.5.2 集成运放应用中的实际问题
6.5.1 实际集成运放的主要参数
输入直流误差特性（输入失调特性） 1. 输入失调电压VIO
在室温（25℃）及标准电源电压下，输入电压为零时，为 了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失 调电压VIO。一般约为±（1～10）mV。超低失调运放为（1～ 20）V。高精度运放OP-117 VIO=4V。MOSFET达20 mV。
集成运算放大器的主要参数
集成运算放大器的主要参数1.开环差模电压增益Auo运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。
Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。
一般运放的Aud在60～120dB之间。
2.差模输入电阻Rid是指输入差模信号时运放的输入电阻。
Rid越大，对信号源的影响越小，运放的输入电阻Rid一般都在几百千欧以上。
3.共模抑制比KCMRR :是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，常用分贝数来表示。
不同功能的运放，KCMRR也不相同，有的在60～70dB之间，有的高达180dB。
KCMRR越大，对共模干扰抑制力量越强。
4.最大共模输入电压Uicmax :是指在保证运放正常工作条件下，运放所能承受的最大共模输入电压。
共模电压超过此值时，输入差分对管的工作点进入非线性区，放大器失去共模抑制力量，共模抑制比显著下降。
最大共模输入电压Uicmax定义为，标称电源电压下将运放接成电压跟随器时，使输出电压产生1％跟随误差的共模输入电压值；或定义为下降6dB时所加的共模输入电压值。
5.最大差模输入电压Uidmax :是指运放两输入端能承受的最大差模输入电压。
超过此电压,运放输入级对管将进入非线性区，而使运放的性能显著恶化，甚至造成损坏。
6.开环带宽BW ：又称－3dB带宽，是指运算放大器的差模电压放大倍数Aud在高频段下降3dB所对应的频率fH。
7.单位增益带宽BWG:是指信号频率增加，使Aud下降到1时所对应的频率fT，即Aud为0dB时的信号频率fT。
它是集成运放的重要参数。
741型运放的fT＝7Hz，是比较低的。
8.输入失调电压:是指为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压。
实际上是指输入电压为零时，将输出电压除以电压放大倍数，折算到输入端的数值称为输入失调电压,即UIO的大小反应了运放的对称程度和电位协作状况。
UIO越小越好，其量级在2mV-20mV之间，超低失调和低漂移运放的UIO一般在1μV-20μV之间。
集成运放的主要参数以及测试方法
集成运放的性能主要参数及国标测试方法集成运放的性能可用一些参数来表示。
集成运放的主要参数：1．开环特性参数（1）开环电压放大倍数Ao。
在没有外接反馈电路、输出端开路、在输入端加一个低频小信号电压时，所测出输出电压复振幅与差动输入电压复振幅之比值，称为开环电压放大倍数。
Ao越高越稳定，所构成运算放大电路的运算精度也越高。
（2）差分输入电阻Ri。
差分输入电阻Ri是运算放大器的主要技术指标之一。
它是指：开环运算放大器在室温下，加在它两个输入端之间的差模输入电压变化量△V i与由它所引起的差模输入电流变化量△I i之比。
一般为10k~3M，高的可达1000M以上。
在大多数情况下，总希望集成运放的开环输入电阻大一些好。
（3）输出电阻Ro。
在没有外加反馈的情况下，集成运放在室温下其输出电压变化与输出电流变化之比。
它实际上就是开环状态下集成运放输出级的输出电阻，其大小反映了放大器带负载的能力，Ro通常越小越好，典型值一般在几十到几百欧。
（4）共模输入电阻Ric。
开环状态下，两差分输入端分别对地端呈现的等效电阻，称为共模输入电阻。
（5）开环频率特性。
开环频率特性是指：在开环状态下，输出电压下降3dB所对应的通频带宽，也称为开环-3dB带宽。
2.输入失调特性由于运算放大器输入回路的不对称性，将产生一定的输入误差信号，从而限制里运算放大器的信号灵敏度。
通常用以下参数表示。
（1）输入失调电压Vos。
在室温及标称电源电压下，当输入电压为零时，集成运放的输出电位Vo0折合到输入端的数值，即：Vos=Vo0/Ao失调电压的大小反映了差动输入级元件的失配程度。
当集成运放的输入端外接电阻比较小时。
失调电压及其漂移是引起运算误差的主要原因之一。
Vos一般在mV级，显然它越小越好。
（2）输入失调电流Ios。
在常温下，当输入信号为零时，放大器两个输入端的基极偏置电流之差称为输入失调电流。
即：Ios=Ib- — Ib+式中Ib-、Ib+为放大器内两个输入端晶体管的基极电流。
集成运算放大器及其主要参数
9．温度漂移
温度漂移是造成运算放大器静态工作点不稳定的重 要因素。实际上，UIO和IIO都是随温度变化的，因此， 常要研究其温度系数。
模拟 电子 技术 基础
在集成运算放大器的手册上，给出了几十种参数。大 体上可分为五类：输入失调参数，开环差模特性参数，开 环共模特性参数，大信号特性参数，电源特性参数。
1．输入偏置电流IIB 集成运放的两个输入端一般必须有一定的直流电流IBN
和IBP才能工作。通常定义输入偏置电流为
2．输入失调电压UI0 理想的集成运放，当输入电压为零时输出电压也
模拟 电子 技术 基础
集成运算放大器及其主要参数
1.1.简单的集成电路运算放大器 1.2 CMOS型集成运算放大器简介 1.3 集成运放成电路运算放大器具有高电压放大倍数、高输入 电阻和低输出电阻等优点，是一种性能良好的的多级直 接耦合放大电路。大多数的集成运放都由输入级、中间 级、输出级、偏置电路四部分组成。
为零。但实际上它的差动输入级很难做到完全对称， 一般在uI=0时，uo≠0。我们设想在uI=0时，在输入端 人为地外加一电压UIO，可使uo=0。
3．输入失调电流IIO 这是反映运放两输入端输入电流不对称程度的参数，
以IIO=|IBP-IBN|表示。
4．开环放大倍数Auo和带宽BW 5．最大差模输入电压UIDmax 6．差模输入电阻rid 7．共模抑制比KCMR 8．转换速率SR
1.2 CMOS型集成运算放大器简介
CMOS型集成运放采用N沟道与P沟道互补 的场效应管。可以根据系统对运放的要求，有针 对性地设计电路结构。因此，这种电路结构相对 较简单，电路形式也灵活多样。具有线性特性好 、功耗低，电源适用范围宽等优点。
运放参数的介绍
1 所示，各种运算放大器的外引线编号及功能见表 1 所示。
(a) 圆形金属壳封装(N 脚)
(b) 双列直插式封装(N 脚) 图 1 集成运算放大器外引线排列及外形
表 1 通用型集成运算放大器外引线排列表
封装 形式
型号
正负接同
电电地相
源源端输
端 端∣ 入
+U -U
+IN
反输 相出 输端 入 OUT -IN
调零 固定端
12 脚 圆形 金属
F001 F003 5G922 8FC4
9625
96
5
6 3 11 2
96
5
48 48 15 48
1、12 1、12 9、10 3、7
10 脚 μA715
8524
36
圆 形 5G27Βιβλιοθήκη 85437
1、2
金属 μA747(双)
2/8 5
4/6 3/7 1/9
F055
85
4
37
好。
④ 输入失调电压温度漂移△UIO/△T ：在一定的温度范围内，失调电压变化与温度变
化之比，其值愈小表示温度的影响愈小。△UIO/△T 一般为±(10～30)μV/℃，低漂移运算
放大器的温漂小于 1μV/℃。
⑤ 输入失调电流 IIO ：使输出电压为零时，两输入端偏置电流之差，即
IIO=︱IB+–IB–︱
⑬ 输出阻抗 ZO ：运算放大器在开环时，输出电压变化与由它引起的输出电流之比， 一般为几百欧～几千欧。
⑭ 开环带宽 fH ：运算放大器的开环电压增益从直流增益下降–3 dB（即下降到 0.707A od）时所对应的信号频率，通常为几赫～几千赫。
⑮ 单位增益带宽 fC ：运算放大器在闭环情况下，使电压增益下降到零分贝(即电压放 大倍数为 1)时所对应的信号频率。
集成运算放大器
A/D转换方法
– 计数法 速度慢 – 双积分式A/D转换器 精度高、干扰小 速度慢 – 逐次逼近式A/D转换器 原理同计数式相似，只是从最高位开始，通过试探值来计数。
例1：ADC0804 （8位,100us,转换精度 ±1LSB,内带可控三态门）。
例2：ADC570 (输入电压：0~10V 或 -5V~+5V）
例3. 8位以上A/D转换器和系统连接。 ADC1210：12位，100us，启动端SC，结束转换CC。
例4. ADC0809: 逐次逼近式8通道8位ADC。
同时有模拟电路和数字电路的系统中地 线的连接
模拟电路 ADC DAC 数字电路
模拟电路 AGND
数字电路 DGND
模拟地
公共接地点
if RF
R1 R2
R3 RP
－ ＋
u0
ui 1 ui 2 ui 3 uo R1 R2 R3 Rf 可得： uo R f ( ui 1 ui 2 ui 3 ) R1 R2 R3 若R1=R2=R3=R，则 u R f ( u u u ) o i1 i2 i3 R
集成运算放大器
1．集成运算放大器概述
集成运算放大器是一种高电压增益、高输入电阻和低输出 电阻的多级直接耦合放大电路，一般由四部分组成：
输入级：一般是差动放大 器，利用其对称特性可以 提高整个电路的共模抑制 比和电路性能，输入级有 反相输入端“-”、同相 输入端“+”两个输入端； 中间级：的主要作用是
3、差动比例运算电路
R1=R2，R’=RF Uo=-RF/R1(Ui1-Ui2)
差动比例运算电路 又称减法运算电路
运放性能参数详解大全
运放参数解析定义全一、单位增益带宽GB单位增益带宽定义为：运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。
单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增益后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。
这用于小信号处理中运放选型。
二、运放的带宽是表示运放能够处理交流信号的能力对于小信号，一般用单位增益带宽表示。
单位增益带宽，也叫做增益带宽积，能够大致表示运放的处理信号频率的能力。
例如某个运放的增益带宽=1MHz，若实际闭环增益=100，则理论处理小信号的最大频率1MHz/100=10KHz。
对于大信号的带宽，即功率带宽，需要根据转换速度来计算。
对于直流信号，一般不需要考虑带宽问题，主要考虑精度问题和干扰问题。
1、运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围，带宽越高，能处理的信号频率越高，高频特性就越好，否则信号就容易失真，不过这是针对小信号来说的，在大信号时一般用压摆率（或者叫转换速率）来衡量。
2、比如说一个放大器的放大倍数为n倍，但并不是说对所有输入信号的放大能力都是n倍，当信号频率增大时，放大能力就会下降，当输出信号下降到原来输出的0.707倍时，也就是根号2分之一，或者叫减小了3dB，这时候信号的频率就叫做运放的带宽。
3、当输出信号幅度很小在0.1Vp-p以下时，主要考虑增益带宽积的影响。
就是Gain Bandwidth=放大倍数*信号频率。
当输出信号幅度很大时，主要考虑转换速率Sr的影响，单位是V/uS。
在这种情况下要算功率带宽，FPBW=Sr/2πVp-p。
也就是在设计电路时要同时满足增益带宽和功率带宽。
三、运放关于带宽和增益的主要指标以及定义1、开环带宽：开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。
集成运算放大器的符号和参数
集成运算放大器的符号和参数1、符号u-为反向输入端，由此端输入信号，输出信号与输入信号反向；u+为同向输入端，由此端输入信号，输出信号与输入信号反向。
uo为输出端。
Auo为开环差模电压放大倍数：无反馈情况下的空载电压放大倍数。
uo=Auo（u+－u-）2、封装形式双列直插型、金属管壳型、塑封型、扁平封装型。
以芯片CF741为例，管脚排列如图所示。
1、5――外接调零电位器（通常为10kΩ）的两个端子。
2——反相输入端。
由此端接输入信号，输出信号和输入信号是反相的（或两者极性相反）。
3——同相输入端。
由此端接输入信号，输出信号和输入信号是同相的（或两者相同）。
4——负电源端。
接－15V稳压电源。
6——输出端。
7——正电源端。
接＋15V稳压电源。
8——空脚。
3、集成运放的主要参数在使用运算放大器时，除了什么品种都无所谓的情况外，应必须对品种进行挑选。
首先决定想要制作的电路，然后考虑电路的功能、所需的性能等，最后进入集成电路挑选阶段。
一般不要选择比所需性能还要高的品种。
产品性能越高，成本也越高，使用时必须注意的事项也就越多。
选择通用的品种不仅成本低，而且也容易购到。
具体看课本P157～158。
（1）开环差模电压放大倍数Auo指在无反馈情况下的空载电压放大倍数。
Auo一般约为104～109。
（2）差模输入电阻rid指差模信号输入时，运放的开环输入电阻。
一般为几十千欧至几十兆欧。
（3）共模抑制比KCMR一般在104以上。
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集成运算放大器的主要参数
表征集成运放的技术性能有20多种技术指标，其中常用的有13种。
1. 开环差模电压增益od A ∙（越大越好）
od A ∙是指运放在开环（无反馈）状态下的差模电压放大倍数，即od od
id U U A ∙∙∙=，用分贝数表示为20lg od A ∙
，性能较好的集成运放可达140dB 。
2. 共模抑制比K CMR （越大越好）
K CMR 主要取决于输入级差动放大电路的共模抑制比，其定义为CMR K od oc A A ∙∙=，用分贝数表示为20lg K CMR ，性能好的集成运放可达120dB 。
3. 差模输入电阻r id
r id 是在输入差模信号时，运放的输入电阻。
性能好的集成运放是运放输入级向差模输入信号源索取电流大小的标志。
r id 越大，集成运放从信号源索取的电流越小。
4. 输入失调电压U IO （越小越好）
U IO 指在无调零电位器时，为使静态输出电压为零而在输入端应加的补偿电压，其大小反映输入级差分对管U BE 的对称程度。
5. 输入失调电压的温漂d u IO /d T （越小越好）
d u IO /d T 指输入失调电压u IO 的温度系数，其值越小，表明集成运放的温漂越小。
另外，U IO 可用调零电位器补偿，但d u IO /d T 却无法消除。
6. 输入失调电流I IO （越小越好）
I IO 是反映运放输入级差分对管输入电流对称性的参数，12IO B B I I I =-。
I IO 越小表明差分对管β的对称性越好。
7. 输入失调电流的温漂d i IO /d T （越小越好）
d i IO /d T 是输入失调电流的温度系数。
8. 输入偏置电流I IB （越小越好）
I IB 指输入级差分对管的基极（栅极）偏置电流，I IB =(I B1+I B2)/2。
若I IB 大，则在信号源内阻不同时，对集成运放工作点的影响大。
同时，使输入失调电流I IO 及其温漂d i IO /d T 也大，影响运算精度。
9. 最大共模输入电压U ICM
与差动电流的U ICM 意义相同，为输入级能正常工作的情况下允许输入的最大共模信号。
当共模输入电压高于此值时，集成运放便不能对差模输入信号进行放大；因此，在实际使用时，要特别注意输入信号中共模信号部分的大小。
10. 最大差模输入电压U IDM
与差动电流的U IDM 意义相同，当集成运放所加差模信号大到一定程度时，输入级至少有一个PN 结承受反方向电压，U IDM 是PN 结不被反向击穿所允许的最大差模输入电压，当输入电压大于此值时，输入级将损坏。
11. –3dB 带宽f H
f H 是集成运放的上限截止频率。
随输入信号频率升高，放大器的放大倍数将有所下降，当频率上升使得放大器的增益下降为直流增益（或中频增益）的0.707时。
12. 单位增益带宽f 0
是指20lg od A ∙
下降到0dB （即od A ∙
=1）时的频率。
13. 转换速率S R （越大越好）
S R 反映集成运放对高速变化的输入信号的响应情况，max /R o S du dt =。
换言之，只有输入信号的变化率小于S R 时，运放的输出才能跟上输入的变化。
注：参考毕满清主编《模拟电子技术基础》。