影响运放电路的误差的几个主要参数
运算放大器关键参数
1) 输入失调电压（ VOS） ：即输入 Offset Voltage，该参数表示使输出电压为零时需要 在输入端作用的电压差。即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。输入失调电压与制造工艺有一定关系，其中双极型 工艺的输入失调电压在±1~10mV 之间；采用场效应管做输入级的，输入失调电 压会更大一些；对于精密运放，输入失调电压一般在 1mV 以下。输入失调电压 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。 ：该参数指温度变化引起的输入失调电压的变化，通 2) 输入失调电压温漂（TC VOS） 常以 µV/℃为单位表示。 ：即 Input Offset Current，输入失调电流定义为当运放的输出 3) 输入失调电流（IOS） 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。 ：该参数代表输入失调电流在温度变化时产生的变化 4) 输入失调电流温漂（TCIOS） 量。TC IOS 通常以 pA/℃为单位表示。 ：即 Input bias current，该参数指运算放大器工作在线性区时流 5) 输入偏置电流（I B） 入输入端的平均电流，也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。 ： 该参数代表输入偏置电流在温度变化时产生的变化量。 6) 输入偏置电流温漂 （TC IB） TCIB 通常以 pA/℃为单位表示。 ：该参数表示运算放大器工作在线性区时，输入共模 7) 共模输入阻抗/电阻（R INCM）
温漂对运放影响原理
温漂（Temperature Drift）指的是半导体器件，如运算放大器（运放），在温度变化下的性能变化。
这种现象会对运放的精确度和稳定性产生影响。
温漂主要影响以下几个参数：
1. 输入失调电压（Input Offset Voltage）：温漂会导致输入失调电压随温度变化而漂移，这会进一步影响运放的输入对称性。
当输入失调电压变化时，差分输入信号的零点会发生移动，导致输出端出现直流偏移。
2. 输入偏置电流（Input Bias Current）：温度升高同样会引起输入偏置电流的增加，这会增加运放的输入误差，并可能导致输出端产生额外的直流电压。
3. 增益误差（Gain Error）：温漂还可能影响运放的增益，导致放大倍数随温度变化而改变。
这种变化可能是由于内部晶体管特性的变化，或者是反馈网络组件值的变化所致。
4. 电源电压敏感性（Power Supply Sensitivity）：部分运放的电源电压敏感性也会受到温漂的影响，这意味着在温度波动时，运放对电源电压变化的响应会变化。
温漂对运放的影响原理可以概括为：半导体器件的物理特性，如晶体管的阈值电压、载流子的迁移率等，都会随温度变化。
这些变化会影响器件的电流-电压（I-V）特性，进而影响运放的整体性能。
由于这些物理参数的变化通常是非线性的，因此运放的性能变化也可能是不均匀的，这会降低电路的精度和可靠性。
为了减小温漂的影响，通常采用一些补偿技术，比如使用温度补偿二极管、选择具有较小温度系数的运放，或者在电路设计中加入负反馈网络来稳定性能。
此外，在精密电子设备和系统中，还会采用环境控制（如温度控制系统）来维持器件在最佳工作温度范围内运行。
运放参数详解,超详细
运放参数的详细解释和分析1—输入偏置电流和输入失调电流一般运放的datasheet中会列出众多的运放参数，有些易于理解，我们常关注，有些可能会被忽略了。
在接下来的一些主题里，将对每一个参数进行详细的说明和分析。
力求在原理和对应用的影响上把运放参数阐述清楚。
由于本人的水平有限，写的博文中难免有些疏漏，希望大家批评指正。
第一节要说明的是运放的输入偏置电流Ib和输入失调电流Ios .众说周知，理想运放是没有输入偏置电流Ib和输入失调电流Ios .的。
但每一颗实际运放都会有输入偏置电流Ib和输入失调电流Ios .我们可以用下图中的模型来说明它们的定义。
输入偏置电流Ib是由于运放两个输入极都有漏电流（我们暂且称之为漏电流）的存在。
我们可以理解为，理想运放的各个输入端都串联进了一个电流源，这两个电流源的电流值一般为不相同。
也就是说，实际的运入，会有电流流入或流出运放的输入端的（与理想运放的虚断不太一样）。
那么输入偏置电流就定义这两个电流的平均值，这个很好理解。
输入失调电流呢，就定义为两个电流的差。
说完定义，下面我们要深究一下这个电流的来源。
那我们就要看一下运入的输入级了，运放的输入级一般采用差分输入（电压反馈运放）。
采用的管子，要么是三级管bipolar，要么是场效应管FET。
如下图所示，对于bipolar,要使其工作在线性区，就要给基极提供偏置电压，或者说要有比较大的基极电流，也就是常说的，三极管是电流控制器件。
那么其偏置电流就来源于输入级的三极管的基极电流，由于工艺上很难做到两个管子的完全匹配，所以这两个管子Q1和Q2的基极电流总是有这么点差别，也就是输入的失调电流。
Bipolar输入的运放这两个值还是很可观的，也就是说是比较大的，进行电路设计时，不得不考虑的。
而对于FET输入的运放，由于其是电压控制电流器件，可以说它的栅极电流是很小很小的，一般会在fA级，但不幸的是，它的每个输入引脚都有一对ESD保护二极管。
应用笔记--交流电压(电流)信号的采集放大
AN：交流电压（电流）信号的采集放大简介在采集交流电压、电流信号时，一般使用精密电阻分压或使用交流互感器感应出电流后精密电阻分压，之后使用运放采集和放大。
运放输入信号的精度由精密分压电阻和交流互感器保证。
本文讨论信号经过运放时，精度的影响因素和如何保证精度。
1、运放误差源偏置电流：理想运放的正负输入端的内阻无穷大，输入电流为零。
实际上，每个运放都有偏置电流，范围60fA~100uA。
1、这些电流在流过输入端的接地电阻时，就会产生电压，再经过放大，在小信号采集时，会引入很大的干扰。
2、当通过电阻接地，测量小电流信号时，偏置电流会分掉被测电流，使电压分压不准确。
措施：1、采用偏置电流较小的放大器。
2、减小外接电阻。
失调电流：运放正负输入端内部都是三极管和保护二极管，由于不可能完全一致，所以会使偏置电流不完全一样，其差值的模就是失调电流。
范围20fA~100uA。
失调电流的存在，导致经过输入电阻时，在输入端产生电压，经过运放放大后，会有一个毫伏级别的电压。
失调电压：失调电压包括输入失调电压和输出失调电压，两者的关系Vos_out=Af*Vos_in。
当运放的两个输入端都接大地时，由于失调电压，输出不为0，此电压为输出失调电压。
当一个输入端输入为0，调节一个输入端的电压，使输出电压为0，此电压为输入失调电压。
这个是运放本身特性，由设计和生产厂家决定，用户可以选择不同参数的器件。
温度和时间漂移：温度影响已上三个参数，当上述三个参数比较小时，各参数的温度和时间漂移的就会凸显出来。
备注：运放内部的晶体管种类影响偏置电流，双极性晶体管大于场效应管。
2、解决思路1、选择参数合适的运放，三个参数：偏置电流、失调电流、失调电压、温度漂移都尽可能低。
2、选择精度较高的外部电阻，输入电阻应选择较低的阻值，减小失调电流经过电阻产生的电压。
3、调零（批量生产时，不推荐）3、测断相说明：当断相时，R14左端悬空。
REF=1.240V当断相或者Vin=0时：Vout=REF*R19/(R19+R20)*(R16+R18)/(R16+R18+R13)=1.148V输出误差影响因素：电阻大小、电阻精度、REF精度。
运放参数的详细解释和分析-part8,共模抑制比CMRR的影响
本系列贴子的目的是说清楚运放参数的定义，分析引起这个问题的原因，介绍明白这个参数对电路的影响，最后尽力介绍一些经验方法来尽可能的减少和避免这些影响。
简单来说，CMRR是运放的一个直流精度参数，它的好坏，会引起运放的放大电路的输出误差的好坏。
下表是OPA177的datasheet中标出的共模抑制比CMRR，注意表中标定的值是指，在输入共模电压范围内的直流共模抑制比。
它的最小值为130dB，是非常高的值。
由于CMRR是有限值，当运放输入端有共模电压Vcm时，它会引入一个输入失调电压，我们称之为Vos_CMRR。
如下图所示当共模电压为5V时，这个失调电压为1.58uV。
计算过程如下，直流共模抑制比转化为比率为：对于上图中的G=2的电路，则输出端误差为3.16uV。
对于基准源为2.5V，双极性输入的24位ADC来说，为相当于引起了11个LSB 的直流误差了，直接影响到最后四位的精度了。
下面介绍另一个不好的影响，运放的CMRR是随频率的增加而降低。
Datasheet中通常会给出一个曲线图来表示这一变化。
如下图，这一点是一个非常令人不爽的特性。
我们可以计算一下这一特性的影响，如下图所示，当共模信号为一个20Vpp@1KHz的正弦信号时，它引入的输入失电压将是Vos_CMRR_AC=200uV@1kHz。
对于Gain=2的放大电路，它的输入误差信号将为400uV@1kHz。
有一点需要引起注意，对于反向比例放大电路，如下图，它的同向端是接入到地的，由于“虚短”。
此放运放的共模信号将为0，并且不随信号的变化而改变。
因此共模信号引起的误差很小。
而对于同向比例放大电路，如下图，它的同向端是接是接的信号，由于“虚短”。
此放运放的共模电压就是信号的电压。
如果信号本身是一个频率很高的信号，幅值也很大。
那么由这个信号引入的Vos_CMRR_AC执必会非常大。
此时应选用在信号频率上CMRR依然很高的运放。
经过上面的分析，即使这样，Vos_CMRR_AC的影响可能也会是非常严重的。
82 实际运放电路的误差分析.
)R2
VN
VO
R1 R1 Rf
(IIB
IIO 2
)( R1
//
Rf
)
VIO
VP VN
解得误差电压
VO
(1
Rf
/
R1 )VIO
IIB ( R1
//
Rf
R2 )
1 2
IIO ( R1
//
Rf
R2 )
当 R2 R1 // Rf 时，可以 消除偏置电流 IIB 引起的 误差，此时
VO (1 Rf / R1 )(VIO IIOR2 )
end
VIO 和 IIO引起的误差仍存在
当电路为积分运算时，
即 Rf换成电容C，则
vO(t)
(1
Rf R1
) VIO(t)
IIO(t )R2
1
R1C
VIO(t)dt IIO(t)R2dt
时间越长，误差越大，且易使输出进入饱和状态。
2. VIO、IIO不为零 时的情况
减小误差的方法 • 输入端加补偿电路 • 利用运放自带的调 零电路
8.2 实际运放电路的误差分析
• 共模抑制比KCMR为有限值的情况 • 输入失调电压VIO、输入失调电流IIO
不为零时的情况
1. 共模抑制比KCMR为有限值的情况
同相比例运算电路
vP vI
vN
vO
R1 R1 Rf
vIC
vP
2
vN
vID vP vN
Rf
R1
N–
vO
vI P +
vO AVDvID AVCvIC
K CM R
AVD AVC
闭环电压增益
AVF
运放参数的详细解释和分析
运放参数的详细解释和分析运放（Operational Amplifier，简称Op Amp）是一种主要用于放大和处理电信号的电子器件。
它是非常重要的集成电路之一，广泛应用于各种电子设备和系统中，如放大电路、滤波电路、模拟计算器、比较器等。
本文将详细解释并分析运放的参数。
1. 增益（Gain）：增益是运放最重要的特性之一，用于描述输入信号与输出信号之间的放大比例。
它通常以电压倍数（Voltage Gain）表示，即输出电压与输入电压的比值。
增益可以是正值或负值，表示了放大器是否进行了相位反转。
增益通常以dB（分贝）为单位，即20log(Vout/Vin)。
增益可以由外部电阻和内部电路元件决定，可以通过选择合适电路参数来调整增益。
2. 输入阻抗（Input Impedance）：输入阻抗是指运放输入端对外部电路的电阻。
对于传感器等输出电阻较高的装置，输入阻抗要足够大，以保持输入信号的精确度，防止干扰信号被负载吸收。
通过增加并联电阻或引入晶体管等组件可以提高输入阻抗。
3. 输出阻抗（Output Impedance）：输出阻抗是指运放输出端对外部电路的电阻。
输出阻抗应尽可能小，以便输出信号能够真实地传递到负载电路。
较小的输出阻抗也能提高运放的线性性能和频率响应特性。
4. 带宽（Bandwidth）：带宽表示运放能够放大的频率范围。
运放作为一个激励放大器，其输出信号随着频率的增加而衰减，当频率超出了带宽时，输出信号的幅度会显著降低，甚至无法放大。
带宽可以通过增加增益带宽积来提高。
增益带宽积是增益和带宽的乘积，其值越大表示运放能够放大更高的频率。
6. 运放的失调电流（Input Offset Current）：失调电流是指两个输入端之间的电流差异。
输入端的电压差异产生失调电流，这会导致输出信号与输入信号之间存在误差。
失调电流的大小取决于运放本身的结构和设计，并可以通过外部电路进行校准。
7. 噪声（Noise）：噪声是指运放输出端的不想要的信号，通常表现为随机应变，被称为随机噪声。
运放参数的详细解释和分析-转帖TI工作人员的资料(doc版)
运放参数的详细解释——输入偏置电流b I 和输入失调电流os I1、输入偏置电流b I ：实际的运放，会有电流流入（datasheet 中b I 为负）或流出（datasheet 中b I 为正）运放的输入端（与理想运放虚断的概念不一样），这两个输入端电流的平均值就是输入偏置电流。
2、输入失调电流os I ：流入或流出运放输入端正极和负极偏置电流的差。
3、运放的输入级采用差分输入的双极型晶体管Bipolar 时，b I 来源于输入级三极管的基极电流。
当采用场效应管FET 时，b I 来源于差分输入端的一对ESD 保护二极管的漏电流（栅极电流很小，一般会在fA 级）。
4、Bipolar 输入的运放输入偏置电流b I 比较大，可达uA 级。
比较好的CMOS 运放输入偏置电流和输入失调电流可以做到小于1pA 的目标。
5、要使FET 输入偏置电流b I 最小，要把共模电压设置在2SS CC V V -处。
6、输入偏置电流b I 会流经外面的电阻网络，转化成运放的失调电压，再经过运放后到达运放的输出端，造成运放的输入误差。
7、许多运放的输入失调电流会随着温度的变化而变化，甚至在100℃的输入偏置电流b I 是25℃的几百倍，如果设计的系统在很宽的温度范围内工作，这一因素不得不考虑。
8、参数举例：OPA642当V V CM 0=时 b I =25uA os I =0.5uA OPA842 当V V CM 0=时 b I =-35uA os I =1±uA运放参数的详细解释和分析——输入失调电压os V 及温漂1、输入失调电压os V ：当输入信号为0时，为了使运放的输出电压等于0，必须在运放两个输入端加一个小的电压，这个小电压就是os V 。
2、运放的输入失调电压os V 来源于运放差分输入级两个管子的不匹配。
3、输入失调电压os V 会随着温度的变化而变化，即温漂。
一大批运放的os V 是符合正态分布的。
运放重要参数介绍
说明： 1、uV/V与dB定义时分子分母是调过来的，即uV/V为单位时数值越小 PSRR越好，dB定义时数值越大PSRR越好； 2、数据表中给出的其实是DC-PSRR，AC-PSRR要看数据手册后面的图表。
3.输入偏置电流和失调电流
IB(Input bias current) / IOS (offset current)
运放的CMRR还受外界条件的影响。从参数表中可直观的看到是共 模电压范围和温度，实际上还有输入的频率影响也挺大。因此在实 际应用时须注意共模电压范围、温度和频率。
6.开环增益
AOL（Open-loop voltage gain）
定义：开环状态下（不具有负反馈）运放的放大倍数 影响：低开环增益的运放会造成设计好放大倍数的电路带来误差
下面以OPA388为例设计成同相放大 器来计算开环增益带来的误差。 考虑开环增益，则电压增益公式为：
将OPA388的Avol 典型值148dB和最小值 120dB分别代入计算得： 100.997964；100.9898 误差分别为： 误差提高了一位！
运放的AOL受外界条件的影响。从参数表中可直观的看到是输出电 压范围、温度和负载大小，实际上还和输入信号频率有关（其实就 是运放的另一个重要参数—增益带宽积）。因此在实际应用时须注 意输出电压范围、温度、负载和频率。
以OPA333为例讨论压摆 率对增益带宽积的影响。 数据手册提供的增益带 宽积为350KHZ，增益为 10时理论上带宽可以达 到35KHZ，但根据实际测 试波形，在频率24KHZ时 输出信号已经失真！
在压摆率基础上引申一个新概念—全功率带宽（FPBW），为数学 推导值，并非运放自带的实际参数，数据手册上也没有，却对压摆 率选择有重要参考价值。 对于一个正弦波信号，可用如下数学表达式表示：
运算放大器电路的误差分析+汇总.
1. 共模抑制比KCMR为有限值的情况集成运放的共模抑制比为有限值时，以下图为例讨论。
VP=ViVN=Vo共模输入电压为：差摸输入电压为：运算放大器的总输出电压为：vo=A VD v ID+A VC v IC闭环电压增益为：可以看出，AVD和KCMR越大，AVF越接近理想情况下的值，误差越小。
2.输入失调电压V IO一个理想的运放，当输入电压为0时，输出电压也应为0。
但实际上它的差分输入级很难做到完全对称。
通常在输入电压为0时，存在一定的输出电压。
解释一：在室温25℃及标准电源电压下，输入电压为0时，为使输出电压为0，在输入端加的补偿电压叫做失调电压。
解释二：输入电压为0时，输出电压Vo折合到输入端的电压的负值，即V IO=- V O|VI=0/A VO输入失调电压反映了电路的对称程度，其值一般为±1~10mV3.输入偏置电流I IBBJT集成运放的两个输入端是差分对管的基极，因此两个输入端总需要一定的输入电流I BN和I BP。
输入偏置电流是指集成运放输出电压为0时，两个输入端静态电流的平均值。
输入偏置电流的大小，在电路外接电阻确定之后，主要取决于运放差分输入级BJT的性能，当它的β值太小时，将引起偏置电流增加。
偏置电流越小，由于信号源内阻变化引起的输出电压变化也越小。
其值一般为10nA~1uA。
4.输入失调电流I IO在BJT集成电路运放中，当输出电压为0时，流入放大器两输入端的静态基极电流之差，即I IO=|I BP-I BN| 由于信号源内阻的存在，I IO会引起一个输入电压，破坏放大器的平衡，使放大器输出电压不为0。
它反映了输入级差分对管的不对称度，一般约为1nA~0.1uA。
5.输入失调电压VIO、输入失调电流IIO不为0时，运算电路的输出端将产生误差电压。
设实际的等效电路如下图大三角符号，小三角符号内为理想运放，根据VIO和IIO的定义画出。
为了分析方便，假设运放的开环增益AVO和输入电阻Ri均为无限大，外电路电阻R2=R1||Rf，利用戴维南定理和诺顿定理可得两输入端的等效电压和等效电阻，如下图所示则可得同相输入端电压反向输入端电压因AVO→∞，有V P≈V N，代入得Vo=(1+Rf/R1)[VIO+IIB(R1||Rf-R2)+ IIO(R1||Rf+R2)]当取R2=R1||Rf时，由输入偏置电流IIB引起的输入误差电压可以消除，上式可简化为V o=(1+R f/R1)(V IO+I IO R2)可见，1+Rf/R1 和R2越大，V IO和I IO引起的输出误差电压越大。
反相比例运算电路的误差分析
反相比例运算电路的误差分析汤 洁（甘肃建筑职业技术学院，甘肃 兰州 730050）摘 要 本文以集成运算放大器的反相比例运算电路为例，从三个方面 讨论了集成运放几个主要参数对闭环电压放大倍数运算精度的影响，以 及这种影响与应用条件和外部参数的关系。
关键词 电子技术 集成运算放大器 反相比例运算电路 误差 在测试集成运算放大器的闭环电压放大倍数uf A 的实验中，我们常常会发现根据测试得出的闭环电压放大倍数与理论值总是存在着一定的误差，这是为什么呢？这是由于实际的集成运算放大器产品，尽管其性能参数可以做得越来越好，越来越接近理想运放，但是任何实际的运放性能不可能完全达到理想条件，其开环电压放大倍数uo A 、输入电阻id R 等都不可能为无穷大，而只能是有限值；其输出电阻o R 、失调电压io U 、失调电流io I 及输入偏置电流B I 等也不是真正为零，而是一些很小的确定值，这些因素都会产生输出误差，从而导致实际电路的输出与输入关系不完全符合理想条件下所推出来的表达式。
本文以反相比例运算电路（图1所示）为例，从三个方面讨论几种主要因素对运算精度的影响，以及这种影响与应用条件和外部参数的关系。
1 开环电压放大倍数uo A 和输入电阻id R 为有限值的影响反相比例运算电路在uo A 、id R 不是无穷大而其他参数均为理想时的电路如图2所示。
由于∞≠uo A ，因此当0≠o U 时，-+≠U U ；∞≠id R 时，则必有0≠i I 。
由图可列出如下方程：)(-+-=U U A U uo o ， 2R I U i =+ ， 11R U U I i --=,foR U U I f -=- ，idi R U U I +--=， i f I I I +=1 求解上述方程组可得出实际闭环电压放大倍数为：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+++++++++-⨯-=)1()1(11)1()1(111211211/R R R A R R A R R R A R R R A R R A R R R A R R A f id uo id uo f f uo f iduo id uo f f uof uf而理想反相比例运放的闭环电压放大倍数为：1R R A f uf -=，令/uf A 与uf A 的相对误差A δ为：)1()1(11)1()1(1121121R R R A R R A R R R A R R R A R R A R R R A f id uo id uo f f uo f id uo id uo f f uo A +++++++++=δ ① 在A δ＜＜1的情况下，A δ可近似为：)1()1(1121R R R A R R A R R R A f id uo id uo f f uo A ++++≈δ由上式可知，当开环电压放大倍数uo A 越大、输入电阻id R 越大时，相对误差A δ越小，电路的运算精度越高。
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。
运放的开环增益和相移-概述说明以及解释
运放的开环增益和相移-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分应该是对整篇文章的背景和主要内容进行简要介绍。
根据提供的目录，我们可以这样撰写概述部分的内容：概述：运放（也被称为放大器）是电子电路中常用的一种电子元件，其广泛应用于信号放大、滤波和运算等领域。
在实际应用中，了解运放的重要特性是非常必要的。
本文将重点讨论运放的开环增益和相移这两个关键特性。
开环增益是指运放在开环工作状态下的输出与输入之间的增益程度，它是运放性能的一个重要指标。
在本文的第二节，我们将对开环增益进行详细的定义和解释，并讨论影响开环增益的因素。
此外，我们还将介绍一些常用的测量方法，以便读者准确地评估和了解运放的开环增益特性。
除了开环增益，相移也是运放中一个重要的特性。
相移指的是运放输入和输出信号的相位差，它与运放的频率响应密切相关。
在本文的第二节，我们将详细讨论相移的定义和解释，并探讨导致相移的原因和影响因素。
接下来，我们将在文章的第二节中研究开环增益和相移之间的关系。
通过相关性分析，我们将探讨二者之间的内在联系，并通过实际应用和案例来展示开环增益和相移的关系对系统性能的影响。
最后，我们将提出改善开环增益和相移的方法，以实现更好的系统性能。
总结起来，本文将全面讨论运放的开环增益和相移两个关键特性，并强调它们对系统性能的重要性。
我们将重点介绍实际应用中的相关知识，并提供改善方法和研究方向，以帮助读者更好地理解和应用这些关键特性。
紧接着是具体章节的讲解，希望读者能在阅读本文后对运放的开环增益和相移有更深入的理解和应用能力。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整个文章的框架和各个章节的简要介绍。
下面是一个可能的参考内容：文章结构本文主要探讨运放的开环增益和相移，以及它们之间的关系。
为了更好地阐述这个主题，本文将按照以下结构展开讨论。
引言部分将首先概述本文的主题，并给出文章的目的和意义。
在引言的概括中，我们将简要介绍运放的基本原理和其在电子电路中的重要性。
集成运算放大器的误差分析
集成运算放大器的误差分析作者：李鹏来源：《硅谷》2013年第15期摘要集成运算放大器是在放大电路中主要使用的电子元件，随着技术的不断优化，集成运算放大器较高的可靠性与使用简便渐渐成为了放大电路重要电子元件的不二选择。
集成运算放大器性能不佳的时候，会引起运算的误差，这些误差直接影响了集成运算放大器的工作性能，不利于放大电路的工作计算。
关键词集成运算放大器；误差分析中图分类号：TN722 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）15-0047-02集成运算放大器由多级直接耦合放大电路共同工作组成的高效增益模拟集成电路，我们一般简称其为“运放”或者是“集成运放”。
集成运算放大器在模拟电路中有着广泛的运用，理想的集成运算放大器具有输入阻抗无限大、开环电压增益无限大、输出阻抗为零、带宽无限大、共模抑制比无限大、输入失调电压为零等等条件。
但实际上集成运算放大器的工作是无法达到理想化的，无法达到零误差的情况。
因此，合理分析集成运算放大器的误差，对放大电路的工作效率具有重要意义。
1 集成运算放大器的基本组成与基本参数集成运算放大器主要由输入级、中间级、输出级、偏置电路四个部分组成。
1.1 输入级一般情况下，输入级采用两级差分较大的放大电路保证输入电阻变大、失调与零漂小，使其尽可能的接近理想情况，降低集成运算放大器的误差。
1.2 中间级通过电压放大，高倍数的电压使电路放大，这样可以提高开环电压，使其尽可能的接近理想情况，降低集成运算放大器的误差。
1.3 输出级输出级的目的是为了让输出电阻值变小，负载能力提高，使其尽可能的接近理想情况，降低集成运算放大器的误差。
1.4 偏置电路偏置电路的目的是为了为各级装置提供稳定的电流通过，一般是采用电源电路，使其尽可能的接近理想情况，降低集成运算放大器的误差。
1.5 基本参数2 集成运算放大器的分类集成运算放大器一般是按照参数进行分类，主要分为6类。
2.1 通用型运算放大器这种通用型的运算放大器具有价格低廉、适用范围广阔的优点，基本性能足以满足各方面的要求，因此在各个领域都有相关的应用。
实际运算放大器运算电路的误差分析
实际运算放大器运算电路的误差分析AVO、Rid对运算电路的影响前面讨论的基本运算电路中，将集成运放看成理想的，而实际的集成运放并非如此。
因此，实际工作情况与理想化分析所得的结论之间必然存在误差，即产生了运算误差。
图1 差分输入电路集成运放的Avd和Rid为有限值时，对运算电路将引起误差，现以图1所示的运算放大电路为例来讨论，用图2电路来等效，由此可列出如下方程图2 Avd、Rid产生运算误差电路解之可得其中当vS2=0，图1即为反相比例运算电路。
为通常用AVDRidR1Rf(R1+R2+Rid)，利用近似公式（|x|lt;lt;1时）上式可化简为闭环电压增益反相比例运算电路的理想闭环增益为由此可得相对误差上式说明，AVD和Rid越大，AVF越接近理想值，产生的误差也越小。
按类似方法可以分析同相比例运算电路。
共模抑制比KCMR对运算电路的影响以同相运算放大电路为例，集成运放的共模抑制比KCMR为有限时，对运算电路引起的误差近似为由此可见，AVD和KCMR越大，误差越小，AVF越接近理想情况下的值。
误差推导过程由图1的电路有差模输入电压为共模输入电压为运算放大电路总的输出电压为理想情况下，，由此求得相对误差式中为电压反馈系数。
通常，，因此上式简化为输入失调电压、输入失调电流对运算电路的影响输入失调电压VIO、输入失调电流IIO不为零时，运算电路的输出电压将产生误差。
根据VIO和IIO的定义，将运放用图1来等效，其中小三角符号内代表理想运放。
利用戴维南定理和诺顿定理可将两输入端化简，如图2所示，则因为，有，则由上两式求出由于电路中两输入端均接地，在VIO、IIB和IIO作用下，产生的输出电压VO即是绝对误差。
若R2=R1//Rf，由IIB引起的误差可以消除，输出电压变为由上式可见，和R2越大，VIO和IIO引起的输出误差电压也越大。
当用作积分运算时，因电容C代替Rf，输出误差电压为则由上式可见，积分时间常数t=R1C越小或积分时间越长，误差越大。
运放构成运算电路的精度
运放的应用领域
模拟电路
运放是模拟电路中的核心元件，广泛应用于信号 放大、滤波、比较器和振荡器等电路中。
数字电路
在数字电路中，运放常用于信号转换和电平位移 等电路中。
传感器接口
运放也用于传感器接口电路中，用于将传感器的 微弱信号放大并转换为可用的电平。
02
运放的精度指标
开环增益
总结词
开环增益是运放的一个重要参数，它决定了运放放大信号的 能力。
总结词
比较器是运算电路中用于比较两个输入信号的单元，其精度受到运放精度的影响 。
详细描述
比较器的作用是比较两个输入信号的大小关系，输出相应的逻辑值。如果运放的 精度不高，会导致比较结果存在误差，从而影响整个运算电路的性能。因此，在 比较器设计中，也需要选择高精度的运放，以确保比较结果的准确性。
06
温度补偿技术是提高运放精度的重要措施之一，通过补 偿由于温度变化引起的参数漂移，可以减小运放输出误 差。
详细描述
温度补偿技术通常采用热敏电阻等温度敏感元件，实时 监测运放的工作温度，并根据温度变化调整运放的增益 、偏置等参数，以保持电路性能的稳定。
失调电压调整技术
总结词
失调电压调整技术是提高运放精度的关键措施之一， 通过调整运放的失调电压，可以减小运放的输入误差 。
放大器设计
总结词
放大器是运算电路中用于信号放大的单元， 其精度受到运放精度的直接影响。
详细描述
放大器的作用是将输入信号进行放大，以便 后续处理。如果运放的精度不高，会导致放 大后的信号存在误差，从而影响整个运算电 路的性能。因此，在放大器设计中，需要选 择高精度的运放，以确保放大后的信号精度。
比较器设计
未来发展趋势和展望
五管单元运放等效输入失调
五管单元运放等效输入失调五管单元运放等效输入失调是指在五管单元运放电路中，由于元器件本身的制造和环境的影响，导致输入电压与输出电压之间存在一定的偏差。
这种偏差会影响到运放电路的准确性和稳定性，因此需要通过合适的方法进行校准和调节。
本文将从简单到复杂，由浅入深地探讨五管单元运放等效输入失调的原理、影响因素以及如何进行校准和调节。
1. 五管单元运放的基本原理五管单元运放是一种常用的集成电路元件，由五个晶体管（差动输入级、共源电极、共栅极、CASCODE 放大电路以及输出级）组成。
这种运放电路在信号放大和控制方面具有较好的性能，被广泛应用于模拟电路和信号处理领域。
2. 等效输入失调的定义和表征等效输入失调是指五管单元运放输入端的电压偏差，表现为差动输入电压和共模输入电压之间的误差。
差动输入电压是指运放输入端两个端口之间的电压差，而共模输入电压则是指运放输入端两个端口的电平平均值。
3. 等效输入失调的影响因素等效输入失调的大小受到多种因素的影响，包括温度、供电电压、工作状态和器件本身的非理想特性等。
在实际应用中，需要根据具体情况对这些因素进行综合考虑，以获得更准确的结果。
4. 等效输入失调的校准和调节方法为了提高五管单元运放的准确性和稳定性，需要采取一些措施来校准和调节等效输入失调。
常见的方法包括使用校准电路、调整工作状态和选择高质量的元器件等。
通过这些措施，可以有效地降低等效输入失调带来的影响，提高运放电路的性能。
5. 个人观点和理解作为我的文章写手，我对五管单元运放等效输入失调有着一些个人观点和理解。
在我的看法中，等效输入失调是不可避免的，但可以通过合适的方法进行校准和调节，以达到所需的精度和稳定性。
我认为理解等效输入失调的原理和影响因素对于设计和应用运放电路非常重要。
只有全面理解并采取适当的措施，才能使运放电路发挥最佳性能。
总结回顾：本文从简单到复杂地探讨了五管单元运放等效输入失调的原理、影响因素以及校准和调节方法。
集成运算放大器实验误差
集成运算放大器实验误差
集成运算放大器实验误差可以来自多个方面，以下列出几个可能的因素：
1. 器件固有误差：集成电路器件的参数散布是不可避免的，不同的芯片之间会有一定的参数差异。
例如，同一型号的集成运放，其偏置电流、增益带宽积等参数，在不同的芯片中可能略有不同，这对实验的精度有一定的影响。
2. 实验设备误差：实验室仪器的精度和灵敏度也会影响实验的精度。
例如，示波器的带宽、采样率、噪声等特性，万用表的精度和分辨率等，都会对实验结果产生影响。
3. 测量误差：实验过程中的测量误差也会对实验精度产生影响。
例如，使用万用表或电压表等进行电压测量时，线路接触不良、测量头的内阻、测试线的阻抗等都可能引起测量误差。
4. 手误误差：实验者的误操作也会对实验结果产生影响，例如接线、调节电位器、读数等环节，如果不仔细、不准确，都可能带来误差。
5. 环境因素：温度、湿度、气压等环境因素也会对实验精度产生影响，尤其是对于精密电路和信号测量，环境的稳定性非常重要。
综上所述，集成运放实验误差的来源非常多，需要实验者在实验前仔细考虑和准备，尽可能降低各种误差的影响。
lm358转换速率误差原因
lm358转换速率误差原因LM358是一款常用的运算放大器，广泛应用于模拟电路中。
在使用LM358进行信号转换时，有时会出现转换速率误差的情况。
本文将探讨LM358转换速率误差的原因。
我们需要了解LM358的工作原理。
LM358是一款双运放芯片，具有两个独立的运放电路。
它的输入端有一个差分输入电路和一个共模输入电路，输出端有一个共源输出电路。
在工作时，LM358通过负反馈来实现放大和稳定的功能。
LM358转换速率误差的原因主要有以下几点：1. 器件内部偏置电流：LM358在工作时会产生一定的偏置电流。
这个偏置电流会引入误差，影响转换速率的准确性。
2. 高频响应特性：LM358的高频响应特性较差，会导致在高频信号转换时出现误差。
这是因为LM358的内部电容和电感会对高频信号产生影响，导致信号失真。
3. 温度漂移：LM358的性能受温度影响较大，温度变化会引起电路参数的漂移，从而导致转换速率误差。
特别是在温度变化较大的环境中使用LM358时，转换速率误差会更加明显。
4. 供电电压变化：LM358的工作电压范围一般为3V至32V，当供电电压发生变化时，LM358的性能也会发生变化。
特别是在供电电压较低或不稳定的情况下，转换速率误差会增大。
为了解决LM358转换速率误差的问题，可以采取以下措施：1. 选择合适的工作条件：在使用LM358时，要选择适当的工作条件，避免在极端温度和供电电压范围下使用。
尽量保持温度和供电电压的稳定，以减小转换速率误差的影响。
2. 优化电路布局：合理的电路布局可以减小信号传输路径的长度，减少信号失真和干扰。
同时，合理的地线和电源线布局也可以降低干扰和噪声的影响，提高转换速率的准确性。
3. 选择合适的外部元件：在使用LM358时，可以选择合适的电容和电感来滤波和稳定信号。
通过合理选择外部元件，可以改善LM358的高频响应特性，减小转换速率误差。
4. 使用温度补偿电路：为了解决温度漂移引起的误差，可以使用温度补偿电路来校正LM358的参数。
运放闭环增益误差
运放闭环增益误差
运放闭环增益误差是指在运放的反馈回路中，理论增益与实际增益之间的差异。
在电子电路设计中，我们常常使用运放作为信号放大器，用于放大微弱的信号。
然而，在实际应用中，由于各种因素的影响，运放的增益可能会与理论值存在一定的差异，这就是运放闭环增益误差。
运放闭环增益误差的大小直接影响到信号放大的准确性和稳定性。
当闭环增益误差较大时，输出信号与输入信号之间的差异会变得更大，从而影响到电路的整体性能。
因此，在电路设计中，我们需要尽可能减小运放闭环增益误差，以提高信号放大的精度和可靠性。
为了减小运放闭环增益误差，我们可以采取一些措施。
首先，选择合适的运放器件非常重要。
不同的运放器件具有不同的性能指标，如增益带宽积、共模抑制比等，选择性能较好的运放器件可以减小增益误差。
其次，合理设计反馈电阻网络也是关键。
在设计反馈电阻时，需要考虑反馈电阻的阻值、电容和电感等参数，以及反馈网络的结构，以使得运放的实际增益接近理论增益。
此外，还可以通过校准和调整电路参数来减小增益误差。
运放闭环增益误差是电子电路设计中需要注意的一个重要问题。
通过选择合适的运放器件、设计合理的反馈电阻网络以及进行校准和调整，可以有效减小增益误差，提高电路的性能和稳定性。
在实际应用中，我们需要综合考虑各种因素，以平衡电路性能和成本，从
而达到最佳的放大效果。
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影响运放电路的误差的几个主要参数(KCMR,VIO,Iib,Iio等)
1.共模抑制比KCMR为有限值的情况
集成运放的共模抑制比为有限值时，以下图为例讨论。
VP=Vi
VN=Vo
共模输入电压为：
差摸输入电压为：
运算放大器的总输出电压为：vo=A VD v ID+A VC v IC
闭环电压增益为：
可以看出，Avd和Kcmr越大，Avf越接近理想情况下的值，误差越小。
2.输入失调电压V IO
一个理想的运放，当输入电压为0时，输出电压也应为0。
但实际上它的差分输入级很难做到完全对称。
通常在输入电压为0时，存在一定的输出电压。
解释一：在室温25℃及标准电源电压下，输入电压为0时，为使输出电压为0，在输入端加的补偿电压叫做失调电压。
解释二：输入电压为0时，输出电压Vo折合到输入端的电压的负值，即V IO=- V O|VI=0/A VO
输入失调电压反映了电路的对称程度，其值一般为±1~10mV
3.输入偏置电流I IB
BJT集成运放的两个输入端是差分对管的基极，因此两个输入端总需要一定的输入电流I BN和I BP。
输入偏置电流是指集成运放输出电压为0时，两个输入端静态电流的平均值。
输入偏置电流的大小，在电路外接电阻确定之后，主要取决于运放差分输入级BJT的性能，当它的β值太小时，将引起偏置电流增加。
偏置电流越小，由于信号源内阻变化引起的输出电压变化也越小。
其值一般为10nA~1uA。
4.输入失调电流I IO
在BJT集成电路运放中，当输出电压为0时，流入放大器两输入端的静态基极电流之差，即I IO=|I BP-I BN|
由于信号源内阻的存在，I IO会引起一个输入电压，破坏放大器的平衡，使放大器输出电压不为0。
它反映了输入级差分对管的不对称度，一般约为1nA~0.1uA。
5.输入失调电压VIO、输入失调电流IIO不为0时，运算电路的输出端将产生误差电压。
设实际的等效电路如下图大三角符号，小三角符号内为理想运放，根据VIO和IIO的定义画出。
为了分析方便，假设运放的开环增益AVO和输入电阻Ri均为无限大，外电路电阻R2=R1||Rf，利用戴维南定理和诺顿定理可得两输入端的等效电压和等效电阻，如下图所示
则可得同相输入端电压
反向输入端电压
因AVO→∞，有V P≈V N，代入得
Vo=(1+Rf/R1)[VIO+IIB(R1||Rf-R2)+ IIO(R1||Rf+R2)]
当取R2=R1||Rf时，由输入偏置电流IIB引起的输入误差电压可以消除，上式可简化为
V o=(1+R f/R1)(V IO+I IO R2)
可见，1+Rf/R1 和R2越大，V IO和I IO引起的输出误差电压越大。
当用作积分运算时，用1/（sC）代替Rf，输出误差电压为
vo(s)=[1+1/( sC R1)][V IO(s)+I IO(s)R2]
当VIO和IIO随时间变化时，即有
由此式可以看出，积分时间常数τ=R1C越小或积分时间越长，V IO 和I IO引起的输出误差电压越大。
在理想情况下，V IO和I IO都为0时，输出误差电压也为0。
可以在输入级加一调零电位器，或在输入端加一补偿电压或补偿电流，以抵消V IO和I IO的影响。
附:名词解析
PID：proportional-integral-differential，比例-微分-积分
CMR:Common-mode rejetion ratio共模抑制比
Offset currents and voltages失调电流与电压。