021-运算放大器的主要参数
运算放大器常见指标及重要特性
运算放大器常见指标及重要特性运算放大器是一种电子放大器,用于放大微弱电信号。
它是现代电子系统中的关键组件之一,广泛应用于各种电路中,如音频放大器、通信电路、仪器仪表、运算放大电路等。
了解运算放大器的常见指标和重要特性对于正确选择和应用运算放大器至关重要。
下面是关于运算放大器常见指标和重要特性的详细介绍。
1.常见指标(1)增益:运算放大器的增益是指输入信号和输出信号之间的放大倍数。
运算放大器的增益通常用电压增益来表示,即输出电压与输入电压之比。
(2)输入阻抗:运算放大器的输入阻抗是指输入端对外界电路的负载特性,也就是输入电路对外界电路之间的阻抗。
输入阻抗越大,对外界电路的负载影响越小。
(3)输出阻抗:运算放大器的输出阻抗是指输出端对外界电路的负载特性,也就是输出电路对外界电路之间的阻抗。
输出阻抗越小,对外界电路的阻抗匹配越好。
(4)带宽:运算放大器的带宽是指在指定的增益范围内,能够传递的频率范围。
带宽越大,运算放大器能够传递的高频信号越多。
(5)零点抵消:运算放大器的零点抵消是指在输出电压为零时,输入电压不为零的情况下,输出电压的漂移量。
零点抵消越好,运算放大器的精度越高。
2.重要特性(1)运算精度:运算放大器的运算精度是指在给定的测量条件下,输出结果与实际值之间的偏差大小。
运算精度越高,运算放大器输出的信号越准确。
(2)稳定性:运算放大器的稳定性是指在不同工作条件下,输出信号的稳定程度。
稳定性越好,运算放大器的输出信号波动越小。
(3)噪声:运算放大器的噪声是指在运放输入端产生的不可避免的电压或电流波动。
噪声越小,运算放大器的信噪比越高。
(4)温度漂移:运算放大器的温度漂移是指在温度变化的情况下,输出信号的稳定程度。
温度漂移越小,运算放大器的性能越稳定。
(5)电源电压范围:运算放大器的电源电压范围是指能够正常工作的电源电压范围。
电源电压范围越大,运算放大器的适用范围越广。
(6)输入偏置电流:运算放大器的输入偏置电流是指在没有输入信号的情况下,输入端电流的大小。
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。
运放参数详解超详细
运放参数详解超详细运放,全称为运算放大器,是一种主要用于电子设备中的放大电路。
它能够接收输入信号并在输出端放大,以达到放大信号的效果。
运放广泛应用于放大、滤波、积分、微分、求和、差分等电路中,是现代电子电路中不可或缺的元件之一在使用运放时,需要了解一些重要的参数,这些参数将影响到运放的性能和应用。
下面将详细介绍一些常见的运放参数:1.增益:增益指的是输入信号经过运放放大后的输出信号与输入信号之间的比例关系。
增益可以是小信号增益,即输入信号幅度相对较小的情况下的增益;也可以是大信号增益,即输入信号幅度较大的情况下的增益。
通常使用dB(分贝)来表示增益大小。
2.带宽:带宽是指运放能够正确放大的频率范围。
在带宽之外的信号将会被放大产生失真。
带宽通常以Hz(赫兹)表示,常见的运放带宽为几百kHz到几GHz。
3.输入电阻:输入电阻指的是运放输入端的电阻阻抗。
输入电阻越大,表示输入信号的损耗越小,输出信号与输入信号之间的电压差会更小。
输入电阻一般以欧姆(Ω)表示。
4.输出电阻:输出电阻指的是运放输出端的电阻阻抗。
输出电阻越小,表示运放输出信号的能力越强,能够驱动更大的负载。
输出电阻一般以欧姆(Ω)表示。
5.失调电流:失调电流是指运放输入端的两个输入电流之间的差异。
失调电流越小,表示运放的两个输入端能够更好地匹配,从而减小了对输入信号的失真。
失调电流一般以安培(A)表示。
6.偏置电压:偏置电压是指运放两个输入端相对于公共模式电压的偏差。
偏置电压越小,表示运放能够更好地接近理想运算放大器模型,减小了对输入信号的失真。
偏置电压一般以伏特(V)表示。
7.输出偏置电压:输出偏置电压是指运放输出端相对于公共模式电压的偏差。
输出偏置电压越小,表示运放输出信号更加准确,能够更好地匹配输入信号。
输出偏置电压一般以伏特(V)表示。
8.运放噪声:运放噪声是指运放输出信号中存在的由运放本身引起的随机噪声。
运放噪声分为输入噪声和输出噪声,通常以nV/√Hz(纳伏特/根赫兹)表示。
运放 参数
运放参数1. 什么是运放运放(Operational Amplifier),又称作放大器,是一种专门用于放大信号的电子元件。
它是现代电子技术中最重要的基本元器件之一,被广泛应用于模拟电路中。
运放具有高增益、宽带宽、低输入阻抗和高输入阻抗等特点。
2. 运放的工作原理运放的工作原理基于反馈机制。
它由一个差分输入级和一个差动输出级组成。
通过调整反馈电阻的值,可以使运放处于线性放大区域,从而实现对输入信号的放大。
运放具有两个输入端和一个输出端。
其中,非反相输入端(+)和反相输入端(-)之间的输入差值称为差分模式输入电压,反相输入端与地之间的电压称为共模输入电压。
3. 运放的主要参数运放具有许多重要的参数,下面将介绍其中一些常见的参数:(1)增益(Gain)增益是指运放对输入信号放大的程度。
运放的增益通常用一个倍数表示,如20倍、100倍等。
增益可以是正增益或负增益,也可以是可调节的。
增益决定了输出信号与输入信号之间的比例关系。
(2)带宽(Bandwidth)带宽是指运放能够放大的频率范围。
运放的带宽定义为增益下降3dB(-3dB)的频率。
带宽越宽,运放在高频信号放大方面的性能就越好。
(3)输入偏置电压(Input Offset Voltage)输入偏置电压是指运放的输入端之间的电压差,当没有输入信号时,输出电压也不为零。
输入偏置电压的存在会引起输出误差。
(4)输入偏置电流(Input Bias Current)输入偏置电流是指运放输入端的电流偏置,通常以纳安安(nA)为单位。
它会引起输入电压漂移。
(5)输入失调电流(Input Offset Current)输入失调电流指运放输入端的电流不对称性,也以纳安安(nA)为单位。
它和输入偏置电流一样,会引起输入电压漂移。
(6)共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio)共模抑制比是指运放对共模信号(即输入信号中相同部分)的抑制能力。
它通常以分贝(dB)为单位表示。
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。
运算放大器的主要特性参数
输入失调电流定义: Ii0 IB IB
运算放大器的主要特性参数 1.1 静态特性参数-2、输入失调电流Ii0 输入失调电流Ii0如何影响输出? 失调电流会对输出电压产生怎么样的影响?为什么已经调好 补偿的电路中加入500kΩ的电阻后失调电流的作用就变得很 明显,电路输出又不等于零?
加入500kΩ的电阻后输出又明显 偏离零点,运放进入非线性区。
运算放大器的主要特性参数
1.1 静态特性参数-4、输入失调电压温漂dUi0/dT及输入失 调电流dIi0/dT
第四个影响运放静态输出电压的特性指标是失调电压温漂和 失调电流温漂。 单位温度变化引起的失调电压、失调电流变化即称为失调电 压温漂和失调电流温漂。前面讨论失调电压、失调电流补偿 时都曾提到过在温度基本不变或温度变化所引起的失调电压、 失调电流变化不大的情况下对运放进行补偿才有意义。 如果温度变化引起的失调电压、失调电流的变化较大,原来 在某个温度下已经实现了补偿,已使运放工作于线性区域, 温度变化引起的失调电压、失调电流的变化可能又使运放进 入非线性区,原来的补偿就无效了。 不同的运放,输入失调电压温漂dUi0/dT、输入失调电流温漂 dIi0/dT可以有较大的差异。
Ui Ui VBE1 VBE2 制造工艺的不对称是主要原因!
运算放大器的主要特性参数
1.1 静态特性参数-1、输入失调电压Ui0 失调电压的补偿
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。
运算放大器的参数选择
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=Avd 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 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℃)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+。
运放的参数
运放的参数运放,即运算放大器,是一种广泛应用于电子电路中的集成电路器件。
它的作用是将输入信号进行放大,并输出到下一级电路中,从而实现信号处理的目的。
在实际应用中,运放的参数是非常重要的,因为它们直接影响到运放的性能和应用效果。
本文将详细介绍运放的参数及其相关知识。
一、运放的基本参数1. 增益增益是运放最基本的参数之一,它表示输出信号与输入信号之间的比值。
增益可以分为直流增益和交流增益两种。
直流增益是指在直流条件下,输出信号与输入信号之间的比值;交流增益是指在交流条件下,输出信号与输入信号之间的比值。
增益通常用分贝表示,即dB=20log(AV),其中AV为增益值。
2. 带宽带宽是指运放能够放大的频率范围。
它是指在增益降低到-3dB时的频率范围。
带宽与增益有密切关系,一般情况下,带宽越大,增益就越小。
因此,在选择运放时,需要根据具体应用场景来确定带宽和增益的要求。
3. 输入阻抗和输出阻抗输入阻抗是指运放输入端的电阻。
它决定了输入信号的大小和输入电路的稳定性。
输出阻抗是指运放输出端的电阻。
它决定了输出信号的大小和输出电路的稳定性。
输入阻抗和输出阻抗越大,运放的性能就越好。
一般情况下,输入阻抗大于1MΩ,输出阻抗小于100Ω。
4. 偏置电压偏置电压是指运放输入端的电压差异。
它是由于运放内部电路不对称所导致的。
偏置电压会对运放的性能产生影响,因此需要尽可能地将其降低。
一般情况下,偏置电压应小于1mV。
5. 偏置电流偏置电流是指运放输入端的电流差异。
它同样是由于运放内部电路不对称所导致的。
偏置电流会对运放的性能产生影响,因此需要尽可能地将其降低。
一般情况下,偏置电流应小于100nA。
二、运放的应用参数1. 非线性失真非线性失真是指运放输出信号与输入信号之间存在非线性关系。
它会导致输出信号失真,影响运放的应用效果。
非线性失真可以通过选择合适的运放来降低。
2. 电源抑制比电源抑制比是指运放输出信号中包含的电源噪声与电源电压之间的比值。
集成运算放大器的主要参数有那些?
集成运算放大器的主要参数有那些?2 集成运算放大器的主要参数有那些?答:1)开环差模电压增益开环差模电压增益是集成运放无外加负反馈情况下的直流差模增益,一般用对数表示,单位为分贝。
2) 差模输入电阻它是从集成运放两个输入端看进去的动态电阻,它会随着环境温度和频率而变,选用时我们希望输入电阻越大越好。
实际集成运放的输入电阻在兆欧数量级。
3) 输出电阻集成运放在开环工作时,它的输出电压变化量与输出电流变化量之比值。
其值大小可反映运放带负载能力。
通常要求集成运放的开环输出电阻越小越好,典型值一般在几十到几百欧姆之间。
4) 共模抑制比定义为开环差模放大倍数与开环共模放大倍数的比值,一般也用分贝表示。
共模抑制比反映了集成运放抑制共模信号的能力,其值越大,说明运放对共模干扰的抑制能力越强。
5) 输入失调电压理性(理想)的运算放大器,当输入电压u+=u-时,输出电压uo=0。
但实际的运算放大器中,如果要使uo=0,必须在输入端加一个很小的补偿电压,这个假设的电压就是输入失调电压,一般在毫伏数量级,高质量的在1mv以下。
显然它越小越好。
6) 输入失调电压温漂输入失调电压温漂代表输入失调电压的温度系数,是衡量运放温漂的重要指标。
一般运放为每度10~20uV,高质量的低于每度0.5uV。
这个指标往往比失调电压更为重要,因为可以通过调整电阻的阻值人为地使失调电压等于零,但却无法将失调电压的温漂调至零,甚至不一定能使其降低。
7) 输入偏置电流当输入电压为零时,集成运放两输入端静态基极电流的算术平均值。
此值主要取决于集成运放输入极的静态集电极和输入极放大管的β值。
11) 输入失调电流输入失调电流是输入电压为零值时,集成运放两端静态基极电流的差值,反映差动放大管输入电流不对称的程度。
其值越小越好。
12) 输入失调电流温漂代表输入失调电流的温度系数。
一般为每度几纳安,高质量的只有每度几十个皮安。
13) 最大共模输入电压集成运放输入端所加的共模电压超过某个值时,其共模抑制比将显著下降,甚至使集成运放不能维持正常工作,这一电压称为最大共模输入电压,此值的大小,反映了集成运放所能承受的共模干扰能力的大小。
运放基本参数
运放基本参数一、引言运放(Operational Amplifier,简称Op Amp)是一种重要的电子器件,广泛应用于模拟电路中。
它具有高增益、宽频带、低失调电压等优良特性,常被用作信号放大、滤波、比较等电路的核心元件。
本文将介绍运放的基本参数,帮助读者更好地理解和应用运放。
二、基本参数1. 增益(Gain)运放的增益是指输出信号与输入信号之间的比值。
通常用电压增益(Voltage Gain)来表示,单位为V/V或dB。
增益越高,表示运放对输入信号的放大能力越强。
在实际应用中,我们可以根据需要选择不同增益的运放。
2. 输入偏置电压(Input Offset Voltage)输入偏置电压是指在运放输入端产生的微弱电压差。
由于制造工艺和器件结构的差异,运放的两个输入端并不完全相等,会引入输入偏置电压。
这会导致输出信号中的误差,特别是在低信号水平下更为显著。
因此,输入偏置电压越小越好。
3. 输入偏置电流(Input Bias Current)输入偏置电流是指进入运放输入端的微弱电流。
与输入偏置电压类似,输入偏置电流也会引起输出误差。
通常情况下,输入偏置电流应尽可能小,以减小对电路性能的影响。
4. 失调电流(Offset Current)失调电流是指运放两个输入端之间的差异电流。
这会导致输出信号中的偏移,尤其是在差分输入电路中更为明显。
失调电流越小,表示运放两个输入端越接近理想情况。
5. 带宽(Bandwidth)带宽是指运放能够放大信号的频率范围。
由于运放本身具有有限的增益带宽积,当输入信号的频率超过带宽时,输出信号将发生失真。
因此,根据实际应用需求选择适当的带宽是很重要的。
6. 输出阻抗(Output Impedance)输出阻抗是指运放输出端的等效电阻。
输出阻抗越小,表示运放能够提供更大的输出电流,驱动负载的能力更强。
在实际应用中,我们往往需要考虑输出阻抗与负载的匹配问题,以确保信号传输的质量。
运算放大器常见参数解析
运放常见参数总结1.输入阻抗和输出阻抗(Input Impedance And Output Impedance)一、输入阻抗输入阻抗是指一个电路输入端的等效阻抗。
在输入端上加上一个电压源U,测量输入端的电流I,则输入阻抗Rin就是U/I。
你可以把输入端想象成一个电阻的两端,这个电阻的阻值,就是输入阻抗。
输入阻抗跟一个普通的电抗元件没什么两样,它反映了对电流阻碍作用的大小。
对于电压驱动的电路,输入阻抗越大,则对电压源的负载就越轻,因而就越容易驱动,也不会对信号源有影响;而对于电流驱动型的电路,输入阻抗越小,则对电流源的负载就越轻。
因此,我们可以这样认为:如果是用电压源来驱动的,则输入阻抗越大越好;如果是用电流源来驱动的,则阻抗越小越好(注:只适合于低频电路,在高频电路中,还要考虑阻抗匹配问题。
另外如果要获取最大输出功率时,也要考虑阻抗匹配问题二、输出阻抗无论信号源或放大器还有电源,都有输出阻抗的问题。
输出阻抗就是一个信号源的内阻。
本来,对于一个理想的电压源(包括电源),内阻应该为0,或理想电流源的阻抗应当为无穷大。
输出阻抗在电路设计最特别需要注意但现实中的电压源,则不能做到这一点。
我们常用一个理想电压源串联一个电阻r的方式来等效一个实际的电压源。
这个跟理想电压源串联的电阻r,就是(信号源/放大器输出/电源)的内阻了。
当这个电压源给负载供电时,就会有电流I从这个负载上流过,并在这个电阻上产生I×r的电压降。
这将导致电源输出电压的下降,从而限制了最大输出功率(关于为什么会限制最大输出功率,请看后面的“阻抗匹配”一问)。
同样的,一个理想的电流源,输出阻抗应该是无穷大,但实际的电路是不可能的三、阻抗匹配阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。
阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。
我们先从直流电压源驱动一个负载入手。
由于实际的电压源,总是有内阻的(请参看输出阻抗一问),我们可以把一个实际电压源,等效成一个理想的电压源跟一个电阻r串联的模型。
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。
运算放大器参数
3
转换速率
运放在大幅度阶跃信号作用下,输出信号所能 达到的最大变化率称为转换速率或摆动率,即 运放工作在大信号时,其输出电压所能达到的 最大变化速率。用SR表示,其单位为V/μs。
4
输入阻抗
输入阻抗是从放大电路输入端看进去的 等效电阻。 运放的开环输入阻抗Ri是指运放在开环 状态下,输入差模信号时,两输入端之 间的等效阻抗。
5
输出阻抗
• 放大电路对其负载而言,相当于信号源,可以 将它等效为戴维南电路,这个戴维南等效电路 的内阻就是输出电阻。 • 放大电路输出电阻RO的大小决定它带负载的能 力。对输出为电压信号的放大电路,即电压放 大,RO越小,负载电阻RL的变化对输出电压VO 的影响越小。
6
共模抑制比
集成运放是一个双端输入、单端输出的高增益 直接耦合放大器。因此,它对共模信号有很强 的抑制能力。电路参数越对称,共模负反馈越 强,则其共模抑制能力越强。运放的共模特性 是通过共模抑制比和共模电压范围来描述的。 将运放的差模电压放大倍数AVD 与共模电压放 大倍数AVC之比称为共模抑制比,用KCMR表示,
2
增益带宽积
增益:用分贝表示的放大倍数20lgAu 通频带:衰减小于3dB的频带宽度。 放大电路的中频段电压放大倍数与通频带的乘积,简 称“增益-带宽积”,当放大电路及其晶体管确定之 后是一个常数。 要想提高电路的电压放大倍数,必然导致通频带变窄; 而要想展宽放大电路的通频带,又要以牺牲放大倍数 为代价。这个问题在设计放大电路时必须全面考虑, 兼顾这两个指标。
放大电路
• 放大电路的核心部件为运算放大器 • 运算放大器的主要参数:
输入失调电压 增益带宽积GWB 转换速率 开环增益 输入输出阻抗 共模抑制比 等等
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。
运算放大器的性能指标
运算放⼤器的性能指标⼀.直流指标(静态指标)1.输⼊失调电压(Input offset voltage)2.输⼊失调电压的温漂在实际当中,每个芯⽚的输⼊失调电压并⾮固定不变,输⼊失调电压会随温度的变化⽽漂移,这个参数相当于是对输⼊失调电压的进⼀步补充。
以上参数有些datasheet中除了会给出典型的值外,还会给出不同的输⼊失调电压下的芯⽚的分布⽐例和不同温度的会出现温漂的芯⽚的分布⽐例,⼀般都是符合正态分布的。
3.输⼊偏置电流(Input bias current)理想的运放输⼊阻抗⽆穷⼤,因此不会有电流流⼊输⼊端,⼀般情况下,CMOS和JFET的偏置电流⽐双极性的都要⼩,偏置电流⼀般⽆需考虑。
输⼊偏置电流的值应该是(Ib+ +Ib-)/2.4.输⼊失调电流(Input offset current)输⼊失调电流的值为(Ib+- Ib-)对于⼩信号的处理,运放的选择要选择偏置电流⽐较⼩的。
对于偏置电流的另外⼀种解决⽅案为在地和同相端之间接⼀格电阻,电阻的⼤⼩为Req=R1//R2.5.输⼊共模电压Vicm(Input Voltage common-mode Range)共模输⼊电压Vicm被定义为⼀个电压范围:当超过该范围时,运放停⽌⼯作。
如果输⼊的电压不在此范围之类,运放将停⽌⼯作。
对于有不同输⼊级的运放,其输⼊共模电压是不⼀样的。
由于运放向单电源低电压趋势发展,所以该参数越来越重要。
这个参数是运放选择时⾮常重要的⼀个参数,有些信号通过运放之后可能会出现削顶的情况,可能就是因为这个参数选的不好。
6.共模抑制⽐CMRR (Common-Mode Rejection)共模抑制⽐的定义:差分电压放⼤倍数与共模电压放⼤倍数之⽐(理想运放的这个值为⽆穷⼤,实际中⼀般是数万倍),为了说明差分放⼤电路抑制共模信号及放⼤查分信号的能⼒。
这个性能主要是指运放在差分输⼊的情况下,对共模⼲扰的抑制性能,⼀般⽤单位db来表⽰,这个值⼀般在80db-120db之间。
运算放大器15个常见指标介绍
运算放大器15个常见指标介绍在运放开环使用时,加载在两个输入端之间的直流电压使得放大器直流输出电压为 0。
优劣范围:1µV 以下,属于极优秀的。
100µV 以下的属于较好的。
最大的有几十mV。
对策:1 选择 VOS远小于被测直流量的放大器,2 过运放的调零措施消除这个影响3 如果你仅关心被测信号中的交变成分,你可以在输入端和输出端增加交流耦合电路,将其消除。
如果 IB1=IB2,那么选择 R1=R2//RF,可以使电流形成的失调电压会消失。
但实际中IB1=IB2很难满足失调电压漂移(Offset Voltage Drift)定义:当温度变化(µV/°C)、时间持续(µV/MO)、供电电压(µV/V)等自变量变化时,输入失调电压会发生变化。
后果:很严重。
因为它不能被调零端调零,即便调零完成,它还会带来新的失调。
对策:第一,就是选择高稳定性,也就是上述漂移系数较小的运放。
第二,有些运放具有自归零技术,它能不断地测量失调并在处理信号过程中把当前失调电压减掉。
输入偏置电流(Input bias current, IB)定义:当输出维持在规定的电平时,两个输入端流进电流的平均值。
Ib=(Ib1+Ib2)/2优劣范围:60fA~100µA。
后果:第一,当用放大器接成跨阻放大测量外部微小电流时,过大的输入偏置电流会分掉被测电流,使测量失准。
第二,当放大器输入端通过一个电阻接地时,这个电流将在电阻上产生不期望的输入电压。
对策:为避免输入偏置电流对放大电路的影响,最主要的措施是选择 IB较小的放大器。
输入失调电流(Input offset current, IOS)定义:当输出维持在规定的电平时,两个输入端流进电流的差值。
优劣范围:20fA~100µA。
Ib=Ib1-Ib2后果:失调电流的存在,说明两个输入端客观存在的电流有差异,无法用外部电阻实现匹配抵消偏置电流的影响。
运算放大器参数详解
运算放大器参数详解运算放大器(常简称为“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。
在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。
由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”,此名称一直延续至今。
运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。
随着半导体技术的发展,如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。
现今运放的种类繁多,广泛应用于几乎所有的行业当中。
直流放大电路在工业技术领域中,特别是在一些测量仪器和自动化控制系统中应用非常广泛。
如在一些自动控制系统中,首先要把被控制的非电量(如温度、转速、压力、流量、照度等)用传感器转换为电信号,再与给定量比较,得到一个微弱的偏差信号。
因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不足以推动显示或者执行机构,所以需要把这个偏差信号放大到需要的程度,再去推动执行机构或送到仪表中去显示,从而达到自动控制和测量的目的。
因为被放大的信号多数变化比较缓慢的直流信号,分析交流信号放大的放大器由于存在电容器这样的元件,不能有效地耦合这样的信号,所以也就不能实现对这样信号的放大。
能够有效地放大缓慢变化的直流信号的最常用的器件是运算放大器。
运算放大器最早被发明作为模拟信号的运算(实现加减乘除比例微分积分等)单元,是模拟电子计算机的基本组成部件,由真空电子管组成。
目前所用的运算放大器,是把多个晶体管组成的直接耦合的具有高放大倍数的电路,集成在一块微小的硅片上。
第一块集成运放电路是美国仙童(fairchild)公司发明的μA741,在60年代后期广泛流行。
直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。
运放如上图有两个输入端a,b和一个输出端o.也称为倒向输入端(反相输入端),非倒向输入端(同相输入端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端 (公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际方向从a 端指向公共端时,输出电压U实际方向则自公共端指向o端,即两者的方向正好相反.当输入电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或用箭头表示.反转放大器和非反转放大器如下图:一般可将运放简单地视为:具有一个信号输出端口(Out)和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元,因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。
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CIib
其中
C
0.005 0.015
/ /
C (T C (T
25C ) 25C )
三、输入失调电流Ios ★
❖ 【定义】当输入信号为零时,运算放大器两 输入端静态输入电流之差叫输入失调电流。
❖ 是由放大器输入级的失配引起的,且随温度 的变化而变化,其规律与Iib相似
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I os T
Vn
A
Vo
Vp
运算放大器的符号
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数据采集与处理
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运算放大器
❖ 运算放大器是一种高增益的直接耦合放大器。 它有两个输入端和一个输出端,符号如图2- 1所示。其中“+”代表同相输入端,“-”代 表反向输入端。
❖ 理想运算放大器的输入、输出满足下面的关
系式:
注意:是在 线性放大区!
Vo=Ao(Vp-Vn)
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数据采集与处理
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❖ 双极型运算放大器的Iib是二输入管的基极电 流的平均值,而以结型或MOS型场效应管为
输入级的运算放大器,Iib是二输入管栅流的 平均值。Iib与放大器的输入阻抗直接相关, Iib越小,输入阻抗越高。 ❖ 双极型放大器的Iib随着温度的升高而下降, 即
I ib T
CIos C
C
0.005 / C - 0.015/C
(T 25C) (T 25C)
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四、开环电压增益A。 ★
❖ 【定义】运算放大器在开环时,输出 电压增量与输入差模电压增量之比叫 开环电压增益。
❖ 公式
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五、共模抑制比CMRR ★
❖ 【定义】运算放大器的差模电压增益与共 模电压增益之比叫共模抑制比。
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集成运算放大器的分类如下
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集成运算放大器封装
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2.1.2集成运算放大器的主要参数
❖15种参数 ❖搞清楚定义 ❖会进行计算 ❖注意重点
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一、输入失调电压Vos ★
❖ 【定义】在运算放大器的输入端外加一直 流补偿电压,使放大器的输出端为零电位, 则所加的补偿电压值即等于输入失调电压。
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十五、静态功耗Pco
❖ 【定义】在无外接负载的情况下,对于 额定的电源电压,运算放大器本身所消 耗的正、负电源的总功率叫静态功耗。
❖ 公式
Poc V CC I CC V EE I EE
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❖注意打“★”的指标的定义
失调电压、偏置电流、失 调电流、电压增益、共模抑制、 差模输入电阻
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九、最大输出幅度VoM
❖【定义】在规定的电源电压和负载 电阻下,运算放大器能够输出的最 大峰─峰值电压叫最大输出幅度。
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十、开环带宽 fWB
❖ 【定义】运算放大器的 开环电压增益随信号频 率的升高而下降。当开 环增益下降到直流增益 的0.707(-3dB)时的信 号频率叫放大器的开环 带宽。
第二章 数据放 大器
本章是本课程的基础,在复 习放大器、理想放大器的基础上, 本章还介绍了几种前置放大器
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2.1集成运算放大器
2.1.1 集成运算放大器分类与封装
到了上个世纪末,集成运
算放大器已发展了四代产品。 第一代是差动运算放大电路实 现半导体集成化的初期产品; 第二代以采用有源负载为标志; 第三代以超β晶体管作为差分 输入级为特点;第四代采用斩 波器式的稳零方式。
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十一、单位增益带宽GB
❖【定义】运算放大器在1:1的比 例放大状态下,当闭环增益下降 到0.707时的频率叫单位增益带 宽(闭环-3dB带宽)。
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十二、转换速率Sr
❖【定义】在大信号条件下, 运算放大器的输出电压随时 间的最大变化率叫转换速率。
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十三、建立时间Ts
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
❖ 【 定 义 】 当 运 算 放 大 器 接 成 1:1 的负反馈组态,且加入大信号阶 跃电压时,输出电压达到其与最
终值相比误差小于规定值δ时所
需的时间叫建立时间。
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十四、电源电压抑制比SVR
❖【定义】运算放大器供电电源的 单位电压变化引起的等效输入失 调电压的变化叫电源电压抑制比, 用符号SVR表示。
Vos Vos T T
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二、输入偏置电流Iib ★
❖ 【定义】当输入信号为零时,运算放大器 两输入端静态输入电流的平均值叫输入偏 置电流,以符号Iib表示。
❖ 输入偏置电流也是温度的函数。双极型放 大器的Iib随着温度的升高而下降。
❖ 双极型运算放大器的Iib在几微安(μA)到 几个纳安(nA) 之间。
❖注 意 它 们 对 运 算 放 大 器 的 影 响 。
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Ri
52mV Iib
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七、开环输出电阻R。
❖【定义】运算放大器在开环时, 输出电压增量与由它引起的输出 电流增量之比叫开环输出电阻。
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八、最大输入共模电压Vicm
❖【定义】放大器的正常工作状 态不被破坏而在输入端所能承 受的最大共模电压叫最大输入 共模电压。
❖ 失调电压是由放大器输入端电路不平衡等 因素引起的。
❖ 双极性晶体管的失调电压约为±50mV以内 ❖ 失调电压是温度的函数—存在“温漂”
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Vos的特点
❖ 以双极型晶体管为输入级的集成运算放大 器,Vos一般在±50mV以内。输入失调电 压是温度的函数,双极型运算放大器的输 入失调电压的温度漂移与Vos本身的大小 成正比,且可用下式来近似估算:
❖ 公式
CMRR Adef Acom
CMRR 20 log Adef Acom
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六、差模输入电阻Ri ★
❖ 【定义】运算放大器在开环时,二输入端 之间的差模电压变化量与由它引起的输入
电流变化量之比叫差模输入电阻。
❖ 双极型晶体管作差动输入级的运算放大器 有公式: