放大器参数
运算放大器参数详解
运算放大器参数详解运算放大器(通常简称为运放)是一种广泛应用于模拟信号处理领域的电子器件。
它被广泛应用于各种不同的电子设备中,包括音频放大器、模拟电路、数字电路等。
以下是对运算放大器参数的详细解释:1. 带宽增益乘积:这是运算放大器的一个重要指标,它等于开环带宽与开环增益的乘积。
这个参数可以用来估算运放在高频应用中的性能。
2. 开环增益:开环增益是运算放大器在没有反馈的情况下,输入电压与输出电压之比。
这是一个衡量运放放大能力的参数。
3. 最大差模输入电压:这是指运放可以接受的最大差分输入电压。
超过这个电压,运放可能会被损坏。
4. 最大共模输入电压:这是指运放可以接受的最大共模输入电压。
超过这个电压,运放可能会被损坏。
5. 最大输出电压:这是指运放在安全工作范围内可以输出的最大电压。
超过这个电压,运放可能会被损坏。
6. 电源电压范围:这是指运放正常工作所需的最小和最大电源电压。
低于最小电压,运放可能无法正常工作;高于最大电压,运放可能会被损坏。
7. 功耗:这是指运放在正常工作条件下消耗的功率。
这是一个重要的环保指标,因为电子设备的功耗直接影响到其热量产生和能源消耗。
8. 输入阻抗:这是指运放在没有反馈的情况下,输入端的电阻抗。
这个参数可以影响运放在特定应用中的性能。
9. 输出阻抗:这是指运放在没有反馈的情况下,输出端的电阻抗。
这个参数可以影响运放在特定应用中的性能。
10. 带宽增益乘积与最大带宽:带宽增益乘积是指运算放大器在特定频率下达到特定增益所需的带宽,通常以Hz为单位表示。
最大带宽是指运放在不失真的情况下可以处理的最高频率信号。
这两个参数共同决定了运算放大器处理高频信号的能力。
11. 建立时间:这是指运算放大器从启动到达到最终输出值所需的时间。
这个参数对于需要快速响应的电路设计来说非常重要。
12. 失调电压:这是指运算放大器在没有输入信号的情况下,输出端的直流偏置电压。
这个参数可能会对电路的直流性能产生影响。
运算放大器的参数选择
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A F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A F =-RI RF3. 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=AvcAvd 共模增益运算放大器的差模增益, 通常以对数关系表示:Kcmr=20log AvcAvd 共模增益运算放大器的差模增益 共模抑制比一般在80~120Db 围,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℃)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±(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(25℃)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I IB =21( I IB -+ I IB+) 它一般在10nA~1uA 的围,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I IO输入失调电流可表示为I IO =︱I IB -- I IB+∣在双极晶体管输入级运算放大器中,I IO 约为(0.2~0.1)I IB -或(0.2~0.1)I IB+。
运算放大器的主要参数
运算放大器的主要参数运算放大器的性能可用一些参数来表示。
为了合理地选用和正确地使用运算放大器,必需了解各主要参数的意义。
(1)最大输出电压能使输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压,称为运算放大器的最大输出电压。
F007集成运算放大器的最大输出电压约为。
(2)开环电压放大倍数在运算放大器的输出端与输入端之间没有外接电路时所测出的差摸电压放大倍数,称为开环电压放大倍数。
越高,所构成的运算电路越稳定,运算精度也越高。
一般约为,即80~140dB。
(3)输入失调电压抱负的运算放大器,当输入电压(即把两输入端同时接地)时,输出电压。
但在实际的运算放大器中,由于制造中元件参数的不对称性等缘由,当输入电压为零时,。
反过来说,假如要,必需在输入端加一个很小的补偿电压,它就是输入失调电压。
一般为几毫伏,明显它愈小愈好。
(4)输入失调电流输入失调电流是指输入信号为零时,两个输入端静态基极电流之差,即。
一般在零点零几微安级,其值愈小愈好。
(5)输入偏置电流输入信号为零时,两个输入端静态基极电流的平均值,称为输入偏置电流,即。
它的大小主要和电路中第一级管子的性能有关。
这个电流也是愈小愈好,一般在零点几微安级。
(6)共模输入电压范围运算放大器对共模信号具有抑制的性能,但这共性能是在规定的共模电压范围内才具备。
如超出这个电压,运算放大器的共模抑制性能就大为下降,甚至造成器件损坏。
以上介绍了运算放大器的几个主要参数的意义,其他参数(如差模输入电阻、差模输出电阻、温度漂移、共模抑制比、静态功耗等)的意义是可以理解的,就不一一说明白。
总之,集成运算放大器具有开环电压放大倍数高、输入电阻高(几兆欧以上)、输出电阻低(约几百欧)、漂移小、牢靠性高、体积小等主要特点,所以它已成为一种通用器件,广泛而敏捷的地运用于各个技术领域中。
在选用集成运算放大器时,就像选用其他电路元件一样,要依据它们的参数说明,确定适用的型号。
放大器的5个参数
放大器的5个参数
放大器是一种为输入信号进行放大的电子设备。
它常常被用来放大音频信号,使得音乐能够在扬声器中更加清晰响亮。
为了了解放大器的性能和功效,我们需要关注以下五个重要参数:
1. 增益
增益是放大器将输入信号放大的程度。
它是输出信号和输入信号之间的比率,通常以分贝(dB)为单位表示。
增益越高,输出信号就越强,声音就越响亮。
但是增益过高可能导致信号失真和噪音增加。
因此,选择合适的增益是非常重要的。
2. 频率响应
每个放大器都有一定的频率响应范围。
频率响应反映了放大器对不同频率的信号的放大程度。
有些放大器可能在某些频率上具有更好的性能,而在其他频率上则表现不佳。
因此,在选择放大器时需要考虑所需频率响应的范围。
3. 噪声
噪声是指放大器电路中引入的任何不需要的信号。
噪声可以影响输出信号的质量,使其变得模糊或难以辨认。
低噪声放大器能够提供更清晰、更精准的信号放大效果。
4. 输入阻抗(Impedance)
输入阻抗是指放大器电路对输入信号的电阻性质。
输入阻抗会影响信号源和放大器之间的互动效果。
一般情况下,输入阻抗应该越高越好。
如果放大器的输入阻抗太低,就会导致信号源受到过多的负载,从而降低信号源的输出能力。
5. 输出功率
输出功率是指放大器输出信号的能力。
输出功率越大,放大器就可以驱动更大的扬声器或输出更高质量的音频信号。
但是,较大的输出功率通常也意味着较大的尺寸和成本。
因此,在选择放大器时,需要根据具体的使用场景和需求综合考虑输出功率和其他参数。
放大电路中的放大器参数计算
放大电路中的放大器参数计算在电子电路中,放大器是一种至关重要的设备,用于增加信号的幅度。
在放大电路中,计算放大器的参数是非常关键的工作。
本文将介绍放大电路中常见的放大器参数计算方法,并给出具体的计算示例。
一、放大器的基本概念放大器是一种能增加信号幅度的电路,主要由放大器的增益、输入电阻和输出电阻等参数来描述。
在使用放大器时,我们需要计算这些参数以确保电路正常工作。
二、放大器参数的计算方法1. 增益计算增益是衡量放大器性能的重要指标。
它是输出信号幅度与输入信号幅度之间的比值。
放大器的增益可以分为电压增益、电流增益和功率增益等不同类型。
电压增益(Av)的计算公式为:Av = Vo/Vi,其中Vo是输出电压,Vi是输入电压。
电流增益(Ai)的计算公式为:Ai = Io/Ii,其中Io是输出电流,Ii是输入电流。
功率增益(Ap)的计算公式为:Ap = Po/Pi,其中Po是输出功率,Pi是输入功率。
2. 输入电阻计算输入电阻是指放大器对输入信号的电阻性质。
在放大电路中,为了减小信号源的驱动能力要求,通常需要选择一个高输入电阻的放大器。
输入电阻的计算方法一般有以下几种:- 直流输入电阻(Rin)的计算公式为:Rin = Vin/Iin,其中Vin是输入电压,Iin是输入电流。
- 交流输入电阻(Rin(ac))的计算公式为:Rin(ac) = ΔV/ΔI,其中ΔV是输入信号的变化量,ΔI是对应的输入电流的变化量。
3. 输出电阻计算输出电阻是指放大器对输出信号的电阻性质。
在实际应用中,为了不影响放大器的输出功率,通常需要选择一个低输出电阻的放大器。
输出电阻的计算方法一般有以下几种:- 直流输出电阻(Rout)的计算公式为:Rout = Vout/Iout,其中Vout是输出电压,Iout是输出电流。
- 交流输出电阻(Rout(ac))的计算公式为:Rout(ac) = ΔV/ΔI,其中ΔV是输出信号的变化量,ΔI是对应的输出电流的变化量。
运算放大器常见参数解析
运算放大器常见参数解析运算放大器是一种功率放大器,可以将输入电压放大到更大的输出电压,同时保持输入电压与输出电压之间的线性关系。
在电子设备与电路中广泛应用,例如音频放大器、通信系统等。
下面将对运算放大器的常见参数进行解析。
1.增益(Av):运算放大器的增益即输出电压与输入电压之间的比值,通常用一个数字表示。
增益越大,输出信号放大倍数就越高。
运算放大器通常有固定增益和可调增益两种类型。
2. 输入偏置电压(Vos):运算放大器的输入端有一个微小的直流偏置电压,即输入电压接近于零时实际电压。
输入偏置电压可以引起输出偏置电压,影响放大器的性能。
常见解决方法是使用一个偏置调零电路来降低输入偏置电压。
3.输入偏置电流(Ib):运算放大器的输入端也有一个微小的直流偏置电流。
输入偏置电流过大会引起伪输出电压,并对信号放大造成影响。
输入偏置电流可以通过使用PN结和电流源进行补偿。
4. 输入电阻(Rin):输入电阻是指运算放大器输入端对外部电路的等效电阻。
输入电阻越大,输入电压的损失就越小,维持输入信号的原始性。
输入电阻对应于差模模式和共模模式。
5.带宽(BW):运算放大器的带宽是指输出信号能够跟随输入信号的频率范围。
带宽越高,放大器能够处理更高频率的信号。
带宽可以通过增加放大器的带宽限制元件来提高。
6. 输出电阻(Rout):输出电阻是指运算放大器输出端对外部电路的等效电阻。
输出电阻影响着输出电压的稳定性和与外部电路的匹配性。
输出电阻越小,输出电压与负载电阻的影响就越小。
7.摆幅(Av):摆幅是指运算放大器能够提供的最大输出电压幅值。
摆幅取决于供电电源电压和运算放大器内部极限电压。
摆幅越大,放大器能够输出的电压范围就越广。
8.直流增益(Ao):直流增益是指运算放大器在输入信号频率为零时的增益。
直流增益可以决定运算放大器的静态精度,即输出电压与输入电压之间的比值。
9.共模抑制比(CMRR):共模抑制比是指运算放大器对共模信号的压制能力。
运算放大器参数说明及选型指南
运算放大器参数说明及选型指南一、运放的参数说明:1.增益:运算放大器的增益是指输出信号与输入信号之间的比值,通常用V/V表示。
增益可以是固定的,也可以是可调的。
增益决定了输出信号相对于输入信号的放大程度。
2.带宽:运算放大器的带宽是指在其增益达到-3dB时的频率范围。
带宽决定了运放的工作频率范围,对于高频应用,需要选择具有宽带宽的运放。
3.输入偏置电压:输入偏置电压是指在无输入信号时,运放输入端的直流偏置电压。
输入偏置电压可能会引入偏置误差,对于精密测量电路,需要选择输入偏置电压尽可能小的运放。
4.输入偏置电流:输入偏置电流是指在无输入信号时,运放输入端的直流偏置电流。
输入偏置电流可能会引起输入端的电平漂移,对于高精度应用,需要选择输入偏置电流尽可能小的运放。
5.输入偏置电流温漂:输入偏置电流温漂是指输入偏置电流随温度变化的比例。
输入偏置电流温漂可能会导致运放的工作点发生变化,对于温度变化较大的应用,需要选择输入偏置电流温漂较小的运放。
6.输入噪声:输入噪声是指在无输入信号时,运放输入端产生的噪声。
输入噪声可能会影响信号的纯净度,对于低噪声应用,需要选择输入噪声较低的运放。
7.输出电流:输出电流是指运放输出端提供的最大电流。
输出电流决定了运放的输出能力,在驱动负载电流较大的应用中,需要选择输出电流较大的运放。
8.输出电压:输出电压是指运放输出端能够提供的最大电压。
输出电压决定了运放的输出范围,在需要大幅度信号放大的应用中,需要选择输出电压较大的运放。
二、选型指南:1.确定应用需求:根据实际应用需求确定所需的放大倍数、带宽、输入/输出电压等参数。
例如,对于音频放大器,需要考虑音频频率范围、输出功率等因素。
2.选择性能指标:根据应用需求选择合适的性能指标。
不同应用对各个参数的要求可能会有所差异,需根据实际情况进行权衡与选择。
3.查询产品手册:查询供应商的产品手册或网站,获取相关产品的详细参数信息。
产品手册通常会提供各项参数的典型值和极限值,可以用于评估是否满足需求。
运算放大器的参数
运算放大器的参数运算放大器(Op-amp)是一种电子元件,具有高放大度、高输入阻抗和低输出阻抗等特性。
它的性质可以通过一系列参数来描述,这些参数包括:放大倍数、输入电阻、输出电阻、共模抑制比、带宽等,下面我们将逐一介绍它们的意义和作用。
1、放大倍数放大倍数是指在没有反馈的情况下,运算放大器输出电压与输入电压之间的比值。
放大倍数可以表示为Av,其单位为V/V(伏特/伏特)。
一个典型的运算放大器的放大倍数可以高达10万倍,相比之下,普通的放大器通常只有100-1000倍的放大倍数。
放大倍数在运算放大器的设计和使用中起着至关重要的作用,它决定了运算放大器的放大能力。
因此,放大倍数也是评价运算放大器性能的重要参数之一。
2、输入电阻输入电阻是运算放大器输入端的电阻。
在使用运算放大器时,有时需要对电路输入信号进行一些特殊的处理,如滤波、放大等等。
此时输入电阻就是一个很关键的参数,它决定了输入信号是否能够准确地被引入运算放大器中。
输入电阻通常用Rin表示,其单位为欧姆(Ω),一般情况下,运算放大器的输入电阻在百万至千万的范围内,因此,它的输入阻抗非常高,对于输入信号来说,它的影响非常小。
所以,输入电阻也被称为“高阻输入”。
3、输出电阻输出电阻是运算放大器输出端的电阻。
输出电阻可以理解为运算放大器内部电路的内部电阻。
输出端电阻通常用Ro表示,单位为欧姆(Ω)。
运算放大器的输出电阻对于电路的使用有着重要的意义,它决定了能否输出一个强有力的信号。
当负载电路阻值很大的时候,输出电阻才能够填补电路的空隙,否则,信号源的输出电平无法被放大到期望的水平4、共模抑制比共模抑制比是衡量运算放大器对共模干扰的抑制能力的参数。
共模抑制比可以理解为运算放大器内部电路在处理共模信号时,处理能力与处理差分信号时的处理能力之比。
在运算放大器的工作中,由于接触共模信号所产生的电荷、辐射和传导噪声、地线反射等引起的共模干扰是不可避免的。
而共模抑制比可以有效地抑制这些噪声干扰,使得运算放大器输出的信号不会因为共模信号干扰而失真。
运算放大器参数
一、增益带宽积英文:Gain Bandwidth Product。
缩写:GBP,GBWP, GBW or GB。
增益带宽积是用来简单衡量放大器的性能的一个参数。
就像它的名字一样,这个参数表示增益和带宽的乘积。
在频率足够大的时候,增益带宽积是一个常数。
举例说明:假设运算放大器的增益带宽积为1 MHz,它意味着当频率为1 Mhz时,器件的增益下降到单位增益。
即此时A=1。
同时说明这个放大器最高可以以1 MHz的频率工作而不至于使输入信号失真。
由于增益与频率的乘积是确定的,因此当同一器件需要得到10倍增益时,它最高只能够以100 kHz的频率工作。
二、单位增益带宽单位增益带宽定义为,运放的闭环增益为1倍条件下,将一个频率可变恒幅正弦小信号输入到运放的输入端,随着输入信号频率不断变大,输出信号增益将不断减小,当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)时,所对应的信号频率乘以闭环放大倍数1所得的增益带宽积。
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。
单位增益带宽, 电压增益为1 时的带宽. 有的文件称为"带宽增益乘积" GBW, 可以用来估算你的放大器电路带宽. 如ICL76XX 的GBW=44KHz, 当接成电压跟随器G=1 时BW=44KHz, 而接成正反相运算电路G=10 时, BW=4.4KHz.三、电源抑制比Power Supply Rejection Ratio电源抑制比(PSRR)是输入电源变化量(以伏为单位)与转换器输出变化量(以伏为单位)的比值,常用分贝表示。
对于高质量的D/A转换器,要求开关电路及运算放大器所用的电源电压发生变化时,对输出的电压影响极小。
运算放大器的主要参数
02
输出参数
输出阻抗
总结词
输出阻抗是运算放大器的一个重要参数,它决定了放大器输出信号的损失程度。
详细描述
输出阻抗定义为运算放大器输出端的电阻抗,它反映了放大器对输出信号的阻碍作用。输出阻抗越大 ,信号在输出端的损失越大,信号保真度越低。因此,在选择运算放大器时,应尽量选择具有较低输 出阻抗的型号,以减小信号损失。
03
直流参数
直流增益
总结词
直流增益是运算放大器的重要参数,表示放大器对直流信号的放大能力。
详细描述
直流增益是指在直流条件下,输出电压与输入电压的比值,通常用分贝或倍数表 示。它是衡量运算放大器放大能力的重要指标,一般要求具有较高的增益值。
输入失调电压
总结词
输入失调电压是运算放大器的静态参数,表 示输入端在没有输入信号时,由于内部晶体 管的不对称性所产生的电压差。
详细描述
电源电流是衡量运算放大器功耗的重要参数,它反映了 运算放大器在正常工作状态下对电源的负载能力。较小 的电源电流意味着较低的功耗和发热,有助于提高运算 放大器的可靠性。在选择运算放大器时,应考虑其电源 电流与系统电源的负载能力相匹配。
功耗
总结词
功耗是运算放大器在工作过程中消耗的能量,通常以瓦特(W)为单位表示。
运算放大器的主要参数
目录
• 输入参数 • 输出参数 • 直流参数 • 交流参数 • 电源参数
01
输入参数
输入偏置电流
总结词
输入偏置电流是运算放大器在无输入信号时,输入端的直流 电流。
详细描述
输入偏置电流表示运算放大器在静态时,输入端的直流电流 大小。它反映了运算放大器输入级的直流状态。输入偏置电 流的大小会影响运算放大器的精度和线性度,因此在实际应 用中需要对其进行精确控制。
运算放大器常见参数解析
运算放大器常见参数解析1. 增益(Gain):运算放大器的增益是指输入信号经过放大器后的输出信号相对于输入信号的放大倍数。
增益通常以分贝(dB)为单位表示。
放大器的增益决定了输出信号的大小,所以选择适当的增益对于系统的设计非常重要。
2. 带宽(Bandwidth):运算放大器的带宽是指放大器能够处理的频率范围。
带宽通常以赫兹(Hz)为单位表示。
带宽决定了放大器能够处理的输入信号频率范围,对于高频应用来说,需要选择具有较宽带宽的放大器。
3. 偏置电流(Bias Current):运算放大器的偏置电流是指放大器输入端和输出端之间的电流,它对于放大器的性能和稳定性都十分重要。
较低的偏置电流通常可以提高放大器的性能和增益,但过低的偏置电流可能会导致放大器不稳定。
4. 偏置电压(Bias Voltage):运算放大器的偏置电压是指放大器输入端和输出端之间的电压,它对于放大器的性能和稳定性也非常重要。
与偏置电流类似,适当的偏置电压可以提高放大器的性能,但过高或过低的偏置电压都可能会导致放大器的不稳定。
5. 输入电阻(Input Impedance):运算放大器的输入电阻是指放大器输入端的阻抗,它决定了放大器输入端的电压和电流关系。
较高的输入电阻可以减少信号源和放大器之间的干扰和电流泄漏,从而提高放大器的性能。
6. 输出电阻(Output Impedance):运算放大器的输出电阻是指放大器输出端的阻抗,它决定了输出信号的负载能力。
较低的输出电阻可以提高放大器的驱动能力和信号传输质量。
通常在设计中,会选择与负载匹配的输出电阻。
7. 输入偏置电压(Input Offset Voltage):运算放大器的输入偏置电压是指放大器输入电压与基准电压之间的差值。
较小的输入偏置电压可以减少对输入信号的失真和干扰,提高放大器的性能。
8. 温度漂移(Temperature Drift):运算放大器的温度漂移是指增益和偏置随温度变化的程度。
运算放大器的主要参数
温度范围 4
根据应用环境温度范围, 选择具有相应工作温度范 围的运算放大器。
功耗
2
根据应用对功耗的要求,
选择低功耗或高效率的运
算放大器。
封装和引脚配置 3 根据PCB设计和空间要求,
选择合适的封装和引脚配 置的运算放大器。
评估与测试方法
性能参数测试
使用测试设备对运算放大器的带 宽、增益、噪声等性能参数进行 测试和验证。
运算放大器在没有反馈时 的电压放大倍数。
STEP 03
提高方法
选用高开环增益的运算放 大器、采用负反馈电路来 提高闭环增益的稳定性。
Avo决定了运算放大器的放大 能力和精度,是评价运算放大 器性能的重要指标之一。
带宽BW
定义
运算放大器能够正常工作的频率范围。
影响
BW限制了运算放大器处理信号的能力,如果信号频率超过BW, 则运算放大器的输出将产生失真。
宽电源电压范围
为了适应不同电源电压的应用需 求,一些运算放大器具有宽电源 电压范围,可以在较宽的电源电 压范围内正常工作。
负载条件对参数的影响
输出阻抗
01
运算放大器的输出阻抗会影响其与负载之间的匹配程度,进而
影响输出电压和功率传输效率。
负载能力
02
运算放大器的负载能力指其能够驱动的最大负载电流和电压,
运算放大器主要参数的重要性
带宽
决定了放大器能够处理的信号频率范围, 影响信号的放大效果和失真程度。
输出阻抗
影响放大器与负载之间的匹配程度, 决定信号的传输效率和负载能力。
输入阻抗
影响信号源与放大器之间的匹配程度, 决定信号传输的效率和稳定性。
噪声系数
几种常用集成运算放大器的性能参数
几种常用集成运算放大器的性能参数1.通用型运算放大器A741(单运放)、LM358(双运放)、LM324(四运放)及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。
它们是口前应用最为广泛的集成运算放大器。
卩通用型运算放大器就是以通用为LI的而设计的。
这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广, 其性能指标能适合于一般性使用。
例2.高阻型运算放大器,IIB为儿皮安到儿十皮安。
实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。
用FET作输入级,不仅输入阻抗高,输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。
常见的集成器件有LF356、LF355、LF347 (四运放)及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。
Q这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid> (109^1012)3.低温漂型运算放大器在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。
低温漂型运算放大器就是为此而设讣的。
訂前常用的高精度、低温漂运算放大器有0P-07、0P-27、AD508及ill M0SFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。
4.高速型运算放大器s,BWG>20MHzo PA715等,其SR二50〜70V/u在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR 一定要高,单位增益带宽BWG 一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。
高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。
常见的运放有LM318、5.低功耗型运算放大器W,可采用单节电池供电。
P A O U前有的产品功耗已达微瓦级,例如ICL7600 的供电电源为1. 5V,功耗为10 u山于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。
放大器参数说明
放大器参数说明工作频率范围(F):指放大器满足各级指标的工作频率范围。
放大器实际的工作频率范围可能会大于定义的工作频率范围。
功率增益(G):指放大器输出功率和输入功率的比值,单位常用“dB”。
增益平坦度(ΔG):指在一定温度下,在整个工作频率范围内,放大器增益变化的范围。
增益平坦度由下式表示(见图1)图1ΔG=±(Gmax-Gmin)/2dBΔG:增益平坦度Gmax:增益——频率扫频曲线的幅度最大值Gmin:增益——频率扫频曲线的幅度最小值噪声系数(NF):噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比的比值,单位常用“dB”。
噪声系数由下式表示:NF=10lg(输入端信噪比/输出端信噪比)在放大器的噪声系数比较低(例如NF<1)的情况下,通常放大器的噪声系数用噪声温度(T)来表示。
噪声系数与噪声温度的关系为:T=(NF-1)T0 或 NF=T/T0+1T0-绝对温度(290K)噪声系数与噪声温度的换算表 (见图2)图21分贝压缩点输出功率(P1dB):放大器有一个线性动态范围,在这个范围内,放大器的输出功率随输入功率线性增加。
这种放大器称之为线性放大器,这两个功率之比就是功率增益G。
随着输入功率的继续增大,放大器进入非线性区,其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加,也就是说,其输出功率低于小信号增益所预计的值。
通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点,用P1dB表示。
(见图3)典型情况下,当功率超过P1dB时,增益将迅速下降并达到一个最大的或完全饱和的输出功率,其值比P1dB大3-4dB。
三阶截点(IP3):测量放大器的非线性特性,最简单的方法是测量1dB压缩点功率电平P1dB。
另一个颇为流行的方法是利用两个相距5到10MHz的邻近信号,当频率为f1和f2的这两个信号加到一个放大器时,该放大器的输出不仅包含了这两个信号,而且也包含了频率为mf1+nf2的互调分量(IM),这里,称m+n 为互调分量的阶数。
运算放大器的相关参数及测法
运算放大器的相关参数及测法一、运算放大器的相关参数:1.增益:运算放大器的增益是指输出信号和输入信号间的比例关系。
一般来说,增益被分为电压增益、电流增益和功率增益。
增益的计算要根据具体电路的需求和设计目标进行确定。
2.带宽:运算放大器的带宽是指其输出信号在频率上的可用范围。
在一般情况下,带宽要大于信号的最高频率才能保证较好的信号放大效果。
带宽的测量方法通常是通过输入一个特定频率的正弦波信号,对输出信号进行测量,观察输出信号的衰减情况,从而确定带宽。
3.输入偏置电流:运算放大器在正常工作情况下,输入信号为零时,输出信号应该为零。
但实际上,由于器件的不对称性和不完美性等因素,输入信号为零时,输出信号往往不为零,这就是输入偏置电流。
输入偏置电流的大小影响着运算放大器的工作稳定性和精度。
测量输入偏置电流可以通过将输入端直接接地,然后测量输出电压。
4.输入偏置电压:输入偏置电压是指运算放大器的输入端电位差,当输入信号为零时,输出信号为零需要的输入电压。
输入偏置电压的大小也会对运算放大器的工作稳定性和精度产生影响。
测量输入偏置电压可以通过将输入端短接,然后测量输出电压。
5.输入阻抗:输入阻抗是指运算放大器输入端的电阻特性,即输入端电流和电压间的比例关系。
输入阻抗的大小决定了运算放大器对输入信号的影响程度,输入阻抗越大,说明输入信号被放大器吸收的越少。
测量输入阻抗的方法可以通过接入一个标准电阻,然后测量输入端的电压和电流,计算得到。
二、运算放大器的测量方法:1.增益测量:增益可以通过输入一个特定幅值的正弦波信号,然后测量输出信号的幅值,通过两者的比值来计算增益。
可以通过示波器来观察输入和输出信号的波形,然后进行幅值测量。
2.带宽测量:带宽的测量可以通过输入不同频率的正弦波信号,然后测量输出信号的衰减程度,通过找到输出信号衰减到一半的频率,确定带宽的上限。
可以使用频谱分析仪或者示波器进行测量。
3.输入偏置电流和输入偏置电压测量:输入偏置电流的测量可以通过将输入端直接接地,然后测量输出电压来确定。
运算放大器参数
运算放大器参数
运算放大器是一种电子电路元件,它可以对输入信号进行放大、滤波、求和等运算。
运算放大器的参数对于电路设计和性能优化非常重要,以下是常见的运算放大器参数:
1. 增益:运算放大器的放大倍数,一般用电压增益表示,可以通过放大器的输出电压与输入电压的比值来计算。
2. 带宽:运算放大器的频率响应范围,即在该范围内放大器能够保持稳定的放大倍数。
3. 偏置电压:运算放大器输入端需要添加一个偏置电压才能正常工作,该电压会影响放大器的输入电平范围和输出电平范围。
4. 输入阻抗:运算放大器的输入端电阻,它会影响信号输入的负载能力和信号失真。
5. 输出阻抗:运算放大器的输出端电阻,它会影响输出信号的负载能力和信号失真。
6. 偏置电流:运算放大器的输入端需要一定的偏置电流来保持稳定的工作状态,该电流会影响输入端的输入电平范围和信号失真。
7. 跨导:运算放大器的输入端电压变化与输出电流变化的比值,也称为转移电导。
它会影响运算放大器的放大倍数和带宽。
以上是常见的运算放大器参数,不同的运算放大器型号和用途需要考虑不同的参数,以满足电路设计的要求和性能优化。
- 1 -。
运算放大器主要参数
运算放大器主要参数运算放大器(Operational Amplifier,简称Op-Amp)是电子电路中的一个重要部件,广泛应用于模拟电路电路中。
它具有输入阻抗高、增益大、输出阻抗低等特点,可以起到信号放大、滤波、求积分、求微分、比较等作用。
在使用运算放大器时,需要了解其主要参数,以便选择合适的运算放大器并设计出稳定可靠的电路。
下面介绍几个常见的主要参数。
1. 增益(Gain)增益是运算放大器的一个重要指标,表示运算放大器输入和输出之间的电压增值比。
具体地,电压增益为输出电压与输入电压之比。
通常用dB(分贝)表示,公式为:voltage gain = 20*log (Vout / Vin)。
增益越大,表示放大器的输出电压变化更灵敏,适合要求精度高的应用。
但是,增益不能过大,否则容易产生噪声、漂移等问题。
2. 输入阻抗(Input Impedance)输入阻抗指运算放大器对输入信号的电阻抵抗,也就是输入端电路的电阻。
输入阻抗越高,说明输入信号被放大器“欢迎”,放大器可以提供更好的输入信号放大效果。
一般而言,输入阻抗越高,保证了信号的高噪声性,但是会降低放大器的带宽。
3. 输出阻抗(Output Impedance)输出阻抗是指运算放大器的输出端对外部电路所带来的等效电阻抗。
输出阻抗越低,说明输出信号更能维持所需的电压波形,应用范围更广。
一般而言,输出阻抗越低意味着输出信号更稳定,功率损耗更小等优点。
4. 偏置电流(Bias Current)偏置电流是指运算放大器内部存在的无输入信号时流经输入端的电流。
这种电流流过时序电阻等元器件,它们产生的电压陡度呈指数增长,这种电流有可能影响放大器和被测电路的稳定性和性能。
因此,它的大小要求越小越好。
5. 限幅电流(Slew Rate)当运算放大器输出电压变化速度很快时,就会出现斜率限制(Slew Rate)现象。
限幅电流是输出电压的变化率,量纲为伏特/微秒(V/μs),表示放大器输出端电压的变化速率。
运算放大器的参数选型与应用
运算放大器的参数选型与应用一、运算放大器的参数1.基本参数:(1)增益(A):运算放大器的放大能力,通常以电压增益或电流增益表示。
(2)输入阻抗(Rin):运算放大器对输入信号源的接收能力,一般较高,以保持输入信号源的电路完整性。
(3)输出阻抗(Rout):运算放大器提供给负载的输出能力,一般较低,以最大限度地传递放大的信号。
(4)带宽(B):运算放大器能够放大信号的频率范围。
(5)共模抑制比(CMRR):运算放大器对共模信号的抑制能力。
2.典型参数:(1)输入偏置电压(Vio):运算放大器非平衡输入端的直流电压差异。
(2)输入偏置电流(Iio):运算放大器非平衡输入端的直流电流差异。
(3)输入偏置电流温漂(Iio TC):运算放大器输入偏置电流随温度变化的程度。
(4)输入失调电压(Vos):漏电流通过输出端电阻引起的电压差。
(5)输出失调电压(Vos):输出电压与期望输出电压之间的差异。
二、运算放大器的选型1.输入信号要求:根据要放大的信号类型,确定所需的运算放大器是单电源还是双电源,是直流耦合还是交流耦合。
2.增益和带宽需求:根据系统设计的需求,选择具有足够放大增益和带宽的运算放大器。
3.供电电源需求:选择适合实际供电电源范围的运算放大器。
4.共模抑制比要求:根据具体应用的共模干扰程度确定所需的共模抑制比。
5.工作温度和封装要求:根据实际工作温度和应用环境,选择适合的运算放大器封装。
三、运算放大器的应用1.模拟电路放大:2.滤波器设计:3.比较器设计:4.阻容电路设计:5.仪器放大器设计:总结:运算放大器作为一种重要的电子元件,具有广泛的应用领域。
在使用运算放大器时,需要根据具体应用的需求来选择合适的运算放大器型号,并根据参数来进行电路设计和调试。
运算放大器的应用非常灵活,可以用于模拟电路放大、滤波器设计、比较器设计、阻容电路设计和仪器放大器设计等。
运算放大器参数详解
运算放大器参数详解运算放大器是一种电子设备,用于放大电压,实现信号处理和放大。
它具有以下参数:1. 增益(Gain):增益是运算放大器输出电压与输入电压之比。
它表示运算放大器在输入信号上的放大倍数。
2. 带宽(Bandwidth):带宽是指运算放大器能够放大的频率范围。
在带宽之外的信号将被减弱或屏蔽。
3. 输入阻抗(Input Impedance):输入阻抗是运算放大器输入端的电阻。
它影响信号源与运算放大器之间的匹配。
4. 输出阻抗(Output Impedance):输出阻抗是运算放大器输出端的电阻。
它影响运算放大器输出信号的传输质量和负载匹配。
5. 输入偏置电流(Input Bias Current):输入偏置电流是指进入运算放大器输入端的电流。
它对输入信号的准确性和稳定性有影响。
6. 温度漂移(Temperature Drift):温度漂移是指运算放大器参数随温度变化的变化。
它会导致运算放大器的性能随环境温度变化而变化。
7. 共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio,CMRR):CMRR是运算放大器对共模信号抑制的能力。
较高的CMRR意味着运算放大器对共模信号的抑制能力更强。
8. 噪声(Noise):噪声是运算放大器输出信号中的非期望信号,通常由电子器件的不完美性和环境干扰引起。
在某些应用中,噪声是一个重要的参数,需要尽量降低。
以上是一些常见的运算放大器参数,它们决定了运算放大器在特定应用中的性能。
不同的应用需要不同的参数要求,因此在选择运算放大器时,我们需要仔细考虑这些参数。
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放大器参数说明
工作频率范围(F):
指放大器满足各级指标的工作频率范围。
放大器实际
的工作频率范围可能会大于定义的工作频率范围。
功率增益(G):
指放大器输出功率和输入功率的比值,单位常用
“dB”。
增益平坦度(ΔG):
指在一定温度下,在整个工作频率范围内,放大器增
益变化的范围。
增益平坦度由下式表示(见图1):
图1
ΔG=±(Gmax-Gmin)/2dB
ΔG:增益平坦度
G max:增益——频率扫频曲线的幅度最大值
G min:增益——频率扫频曲线的幅度最小值
噪声系数(NF):
噪声系数是指输入端信噪比与放大器输出端信噪比
的比值,单位常用“dB”。
噪声系数由下式表示:NF=10lg(输入端信噪比/输出
端信噪比)
在放大器的噪声系数比较低(例如NF<1)的情况下,
通常放大器的噪声系数用噪声温度(T)来表示。
噪声系数与噪声温度的关系为:T=(NF-1)T0 或
NF=T/T0+1
T0-绝对温度(290K)
噪声系数与噪声温度的换算表(见图2)
1分贝压缩点输出功率(P1dB):
放大器有一个线性动态范围,在这个范围内,放大器
的输出功率随输入功率线性增加。
这种放大器称之为
线性放大器,这两个功率之比就是功率增益G。
随着
输入功率的继续增大,放大器进入非线性区,其输出
三阶截点(IP3):
测量放大器的非线性特性,最简单的方法是测
量1dB压缩点功率电平P1dB。
另一个颇为流行的
方法是利用两个相距5到10MHz的邻近信号,
当频率为f1和f2的这两个信号加到一个放大器
时,该放大器的输出不仅包含了这两个信号,
而且也包含了频率为mf1+nf2的互调分量(IM),
这里,称m+n为互调分量的阶数。
在中等饱和
电平时,通常起支配作用的是最接近基音频率
的三阶分量(见图4)。
因为三阶项直到畸变十分严重的点都起着支配
作用,所以常用三阶截点(IP3)来表征互调畸
变(见图3)。
三阶截点是描述放大器线性程度
的一个重要指标。
三阶截点功率的典型值比P1dB
高10-12dB。
IP3可以通过测量IM3得到,计算公
式为:
IP3=P SCL+IM3/2;
P SCL——单载波功率;
如三阶互调点已知,则基波与三阶互调抑
制比与三阶互调点的杂散电平可由下式估计:
基波与三阶互调抑制比=2[IP3-(P IN+G)]
三阶互调杂散电平=3(P IN+G)-2IP3
输入/输出驻波比(VSWR):
微波放大器通常设计或用于50Ω阻抗的微波系
统中,输入/输出驻波表示放大器输入端阻抗和
输出端阻抗与系统要求阻抗(50Ω)的匹配程
度。
用下式表示:
VSWR = (1+|Γ|)/(1-|Γ|);
其中Γ= (Z-Z0)/(Z+Z0)
VSWR:输入输电压出驻波比
Γ:反射系数
功率不再随输入功率的增加而线性增加,也就是说,其输出功率低于小信号增益所预计的值。
通常把增益下降到比线性增益低1dB 时的输出功率值定义为输出
功率的1dB 压缩点,用P 1dB 表示。
(见图3)
典型情况下,当功率超过P 1dB 时,增益将迅速下降并
达到一个最大的或完全饱和的输出功率,其值比P 1dB
大3-4dB 。
Z :放大器输入或输出端的实际阻抗
Z O :需要的系统阻抗
工作电压/电流:
指放大器工作时需要供给的电源电压和放大器
工作时要求供给的电流值。
放大器增益窗的定义:
在本产品手册中,放大器的增益定义采用增益
窗的定义方法(不含窄带功率放大器)。
增益
窗的定义方法是根据放大器允许的最大增益
(Gmax ),放大器允许的最小增益(Gmin ),
放大器的增益波动(ΔG )等三个增益指标对放
大器的增益允许的波动和变化范围作明确定义
(见图5):
射频功率放大器的线性化技术
射频功率放大器的非线性失真会使其产生新的频率分量,如对于二阶失真会产生二次谐波和双音拍频,对于三阶失真会产生三次谐波和多音拍频。
这些新的频率分量如落在通带内,将会对发射的信号造成直接干扰,如果落在通带外将会干扰其他频道的信号。
为此要对射频功率放大器的进行线性化处理,这样可以较好地解决信号的频谱再生问题。
射频功放基本线性化技术的原理与方法不外乎是以输入RF 信号包络的振幅和相位作为参考,与输出信号比较,进而产生适当的校正。
实现射频功放线性化的常用技术有三种:功率回退、预失真、前馈。
1、功率回退
这是最常用的方法,即选用功率较大的管子作小功率管使用,实际上是以牺牲直流功耗来提高功放的线性度。
功率回退法就是把功率放大器的输入功率从1dB 压缩点(放大器有一个线性动态范围,在这个范围内,放大器的输出功率随输入功率线性增加。
随着输入功率的继续增大,放大器渐渐进入饱和区,功率增益开始下降,通常把增益下降到比线性增益低1dB 时的输出功率值定义为输出功率的1dB 压缩点,用P1dB 表示。
)向后回退6-10个分贝,工作在远小于1dB 压缩点的电平上,使功率放大器远离饱和区,进入线性工作区,从而改善功率放大器的三阶交调系数。
一般情况,当基波功率降低1dB 时,三
阶交调失真改善2dB。
功率回退法简单且易实现,不需要增加任何附加设备,是改善放大器线性度行之有效的方法,缺点是效率大为降低。
另外,当功率回退到一定程度,当三阶交调制达到-50dBc以下时,继续回退将不再改善放大器的线性度。
因此,在线性度要求很高的场合,完全靠功率回退是不够的。
2、预失真
预失真就是在功率放大器前增加一个非线性电路用以补偿功率放大器的非线性
失真。
预失真线性化技术,它的优点在于不存在稳定性问题,有更宽的信号频带,能够处理含多载波的信号。
预失真技术成本较低,由几个仔细选取的元件封装成单一模块,连在信号源与功放之间,就构成预失真线性功放。
手持移动台中的功放已采用了预失真技术,它仅用少量的元件就降低了互调产物几dB,但却是很关键的几dB。
预失真技术分为RF预失真和数字基带预失真两种基本类型。
RF预失真一般采用模拟电路来实现,具有电路结构简单、成本低、易于高频、宽带应用等优点,缺点是频谱再生分量改善较少、高阶频谱分量抵消较困难。
数字基带预失真由于工作频率低,可以用数字电路实现,适应性强,而且可以通过增加采样频率和增大量化阶数的办法来抵消高阶互调失真,是一种很有发展前途的方法。
这种预失真器由一个矢量增益调节器组成,根据查找表(LUT)的内容来控制输入信号的幅度和相位,预失真的大小由查找表的输入来控制。
矢量增益调节器一旦被优化,将提供一个与功放相反的非线性特性。
理想情况下,这时输出的互调产物应该与双音信号通过功放的输出幅度相等而相位相反,即自适应调节模块就是要调节查找表的输入,从而使输入信号与功放输出信号的差别最小。
注意到输入信号的包络也是查找表的一个输入,反馈路径来取样功放的失真输出,然后经过A/D变换送入自适应调节DSP中,进而来更新查找表。
3、前馈
前馈技术起源于"反馈",应该说它并不是什么新技术,早在二三十年代就由美国贝尔实验室提出来的。
除了校准(反馈)是加于输出之外,概念上完全是"反馈"。
前馈线性放大器通过耦合器、衰减器、合成器、延时线、功分器等组成两个环路。
射频信号输入后,经功分器分成两路。
一路进入主功率放大器,由于其非线性失真,输出端除了有需要放大的主频信号外,还有三阶交调干扰。
从主功放的输出中耦合一部分信号,通过环路1抵消放大器的主载频信号,使其只剩下反相的三阶交调分量。
三阶交调分量经辅助放大器放大后,通过环路2抵消主放大器非线性产生的交调分量,从而了改善功放的线性度。
前馈技术既提供了较高校准精度的优点,又没有不稳定和带宽受限的缺点。
当然,这些优点是用高成本换来的,由于在输出校准,功率电平较大,校准信号需放大到较高的功率电平,这就需要额外的辅助放大器,而且要求这个辅助放大器本身的失真特性应处在前馈系统的指标之上。
前馈功放的抵消要求是很高的,需获得幅度、相位和时延的匹配,如果出现功率变化、温度变化及器件老化等均会造成抵消失灵。
为此,在系统中考虑自适应抵消技术,使抵消能够跟得上内外环境的变化。