集成运放的性能指标
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输入失调电流温漂dI 4.输入失调电流温漂 IO /dT： 输入失调电流温漂
1 nA ∼ 0.1 µA
规定工作温度范围内， 规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的 的温度系数， 变化量与温度变化量之比值。 变化量与温度变化量之比值。即IIO的温度系数， 越小越好
4.4.1 主要性能指标
一、静态参数 5.输入偏置电流 5.输入偏置电流IB ：(input bias current) 输入偏置电流 运放两个输入端偏置电流的平均值， 运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量 差分放大对管输入电流的大小。 差分放大对管输入电流的大小。
输入电压为零时，将输出电压除以电压增益， 输入电压为零时，将输出电压除以电压增益， 即为折算到输入端的失调电压。 即为折算到输入端的失调电压。是表征运放内部电 路对称性的指标。 路对称性的指标。 UO u =0 I UIO = − 几毫伏 Aod 2.输入失调电压温漂 2.输入失调电压温漂 dUIO /dT 在规定工作温度范围内， 在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的 变化量与温度变化量之比值。 的温度系数， 变化量与温度变化量之比值。即UIO的温度系数， 是衡量运放温漂的重要参数， 是衡量运放温漂的重要参数，越小越好
输 入 级
输入电流及漂移越小越好 Ad、KCMR、Ri越高越好 Uidmax、Uicmax越大越好
共集， ①差分式T1-T2共集，T3-T4共基 差分式T
高Ri 低输入电流 高Uidmax、Uicmax
②双入单出有源负载
高Ad
③Re用恒流源
高பைடு நூலகம்CMR
F007电路原理图 电路原理图
C14573电路分析 C14573电路分析
②特殊型（专用型） 特殊型（专用型）
某些技术指标比较突出
一、通 用 型
技术指标比较适中，价格低廉。 技术指标比较适中，价格低廉。 典型： 典型：CF741 (µA741) µ
输入失调电压：1～2 mV 输入失调电压： ～ 输入失调电流： 输入失调电流：2 µ A 差模输入电阻： 差模输入电阻：2 MΩ Ω 开环增益： 开环增益：100 dB 共模抑制比： 共模抑制比：90 dB 输出电阻： 输出电阻：75 Ω 共模输入电压范围： 共模输入电压范围：±13 V 转换速率： 转换速率：0.5 V/µs µ
duo SR = dt
∆u ∆u SR = ∆t
max
O
∆t
t
4.4.2 低频等效电路
4.4.2 低频等效电路
简化的集成运放低频等效电路
4.3
集成运放电路简介
4.3.1 双极型运放F007电路分析 双极型运放F007 F007电路分析 单极型运放C14573 C14573电路分析 4.3.2 单极型运放C14573电路分析
CF741 为 ± 13 V
4.4.1 主要性能指标
二、动态参数 1.开环差模增益 Aod ：(open loop voltage gain) 1.开环差模增益 运放在无外加反馈条件下， 运放在无外加反馈条件下，输出电压的变化量与 输入电压的变化量之比。 输入电压的变化量之比。
∆uo A = od ∆(uP −uN )
> 80 dB
4.4.1 主要性能指标
二、动态参数 3.差模输入电阻 3.差模输入电阻rid ：(input resistance) 差模输入电阻 输入差模信号时，运放的输入电阻。 输入差模信号时，运放的输入电阻。
几十千欧 ∼ 几兆欧
4.－3dB带宽 f H ： (-3dB band width) 4.－3dB带宽 运算放大器的差模电压放大倍数在高频段下降 3dB（0.707倍）所定义的带宽 f H 。 （ 倍 F007C fH＝ 7Hz
六、 功 率 型
这种运放的输出功率可达1W以上，输出 以上， 这种运放的输出功率可达 以上 电流可达几个安培以上。 电流可达几个安培以上。 例如： LM12 例如： TP1465
I o = 10 A I o = 0.75 A
集成电路器件命名
GB-34301. 国标 GB-3430-82 对集成电路的规定
S R = 1000 V/ µs BWG = 1.7GHz S R = 120 V/ μ BWG = 20MHz s S R = 2200 V/ μ S f H = 600 MHZ
S R = 1800 V/ μS S R = 17 V/ μ S
BWG = 8000 MHZ
S R = 50 V/ μ S
符 号
W B F D P J K T
意 义
陶瓷扁平 塑料扁平 全封闭扁平 陶瓷直插 塑料直插 黑陶瓷直插 金属菱形 金属圆形
C 中
国 制 造
T H E C F D W J B
4.5 集成运放的种类和使用
二、集成运放使用注意事项 (一) 集成运放的封装和引脚排列 封装形式: 金属圆形、双列直插式、 封装形式 金属圆形、双列直插式、扁平式 封装材料: 陶瓷、金属、塑料 封装材料 陶瓷、金属、 例: 塑封双列直插式(DIP)CF741 塑封双列直插式( ) DIP—Dual In-Line Pakage
BWG = 63 MHZ BWG = 20 MHZ
三、高精度(低漂移型） 高精度(低漂移型）
用于精密仪表放大器，精密测试系统， 用于精密仪表放大器，精密测试系统，精密传感 器信号变送器等，低失调、低温漂、低噪声。 器信号变送器等，低失调、低温漂、低噪声。 OP177
U IO = 4 µ V I IO = 0.3 nA
二、高速型和宽带型
用于宽频带放大器，高速 用于宽频带放大器，高速A/D、D/A，高速数据 、 ， 采集测试系统等。 采集测试系统等。这种运放的单位增益带宽和压摆 率的指标均较高，用于小信号放大时， 率的指标均较高，用于小信号放大时，可注重 fH 或 fc ，用于高速大信号放大时，同时还应注重 R。 用于高速大信号放大时，同时还应注重S 例如： 例如： CF3554 CF2520/2525 AD9620 AD9618 OP37 CF357
4.4.1 主要性能指标
一、静态参数 3.输入失调电流 3.输入失调电流 IIO ：(input offset current) 在零输入时， 在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流 之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。 之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。
IIO = IB1 − IB2
4.5 集成运放的种类和使用
(二) 集成运放使用注意事项 1. 查阅手册了解引脚的排列及功能； 查阅手册了解引脚的排列及功能； 2. 检查接线有否错误或虚连，输出端不能与地、电 检查接线有否错误或虚连，输出端不能与地、 源短路； 源短路； 3. 输入信号应远小于 UIdM 和 UICM，以防阻塞或损 坏器件； 坏器件； 4. 电源不能接反或过高，拔器件时必须断电； 电源不能接反或过高，拔器件时必须断电； 5. 输入端外接直流电阻要相等，小信号高精度直流 输入端外接直流电阻要相等， 放大需调零。 放大需调零。
复习
1、集成运放的组成及作用 、 2、基本电流源电路 、 3、改进型电流源电路 、 4、多路电流源电路 、 5、有源负载放大电路 、
4.4
集成运放的性能指标 及低频等效电路
主要性能指标 低频等效电路
4.4.1 4.4.2
4.4.1 主要性能指标
一、静态参数 1.输入失调电压 1.输入失调电压UIO ：(input offset voltage)
4.5 集成运放的种类和使用
电压放大型 跨导型 互阻型
1.按工作原理分类 1.按工作原理分类
电流放大型 可变增益运放
2.按可控性分类 2.按可控性分类
选通控制运放 通用型
3.按性能指标分类 3.按性能指标分类
特殊性
4.5 集成运放的种类和使用
按性能指标分类
①通用型
性能指标比较适中 一、 通用型 二、 高速型和宽带型 高精度(低漂移型） 三、 高精度(低漂移型） 四、 高输入阻抗型 五、 低功耗型 六、 功率型
4.4.1 主要性能指标
二、动态参数 5.单位增益带宽 5.单位增益带宽 f c (BWG) ：(unit gain band width) Aod 下降到 1 时所对应的频率 ，定义为单位增益 带宽 f c 。 6.转换速率 R (压摆率)：(slew rate) 6.转换速率S 压摆率) 转换速率 反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力。 反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力。 转换速率S 的表达式为： 转换速率 R的表达式为： uo
CF741 为 ± 30 V
4.4.1 主要性能指标
一、静态参数 7.最大共模输入电压 7.最大共模输入电压UIcmax ：(maximum common 最大共模输入电压 mode input voltage) 在保证运放正常工作条件下， 在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的 最大值。共模电压超过此值时， 最大值。共模电压超过此值时，输入差分对管出现 饱和，放大器失去共模抑制能力。 饱和，放大器失去共模抑制能力。
4.5 集成运放的种类和使用
输入端保护措施
4.5 集成运放的种类和使用
输出端保护措施
4.5 集成运放的种类和使用
电源端保护措施
4.5 集成运放的种类和使用
提高输出电压的电路
4.5 集成运放的种类和使用
增大输出电流的措施
第一部 分 字 母 符号国 标 第二部分 字 母 器件类型 第三 部分 数字 品种 第四部分 字 母 工作条件 第五部分 字 母 封 装
符 意 符 号 义 号
意 义
TTL HTL ECL CMOS 线性放大 音响电视 稳压器 接口电路 非线性
符 号
C E R M
意 义
0 ~ 70°C ° −40 ~ 85°C ° −55 ~ 85°C ° −55 ~125°C °
IB1 + IB2 IIB = 2
10 nA ∼ 1 µA
6.最大差模输入电压 6.最大差模输入电压UIdmax ：(maximum differential 最大差模输入电压 mode input voltage) 运放两输入端能承受的最大差模输入电压， 运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超 过此电压时,差分管将出现反向击穿现象 差分管将出现反向击穿现象。 过此电压时 差分管将出现反向击穿现象。
d U IO d I IO = 0.03 µ V/ ° C = 1.5 pA/ ° C dT dT
CF714
UIO = 30~ 60 µ V dUIO = 0.3 ~ 0.5 µ V/°C dT
IIO = 0.4 ~ 0.8nA d IIO = 8 ~ 12pA/°C dT
四、高输入阻抗型（高阻型） 高输入阻抗型（高阻型）
20lg A od
(dB)
100 ∼ 140 dB
2.共模抑制比 2.共模抑制比 KCMR ：(common mode rejection ratio) 差模电压增益 Aod 与共模电压增益 Aoc 之比， 之比， 常用分贝数来表示。 常用分贝数来表示。 KCMR=20lg(Aod / Aoc ) (dB)
用于测量设备及采样保持电路中。 用于测量设备及采样保持电路中。 例如： 例如： AD549
I I B < 0.040 p A rid > 1013 Ω
CF155/255/355
I I B = 30p A rid > 1012 Ω
五、低功耗型
用于空间技术和生物科学研究中， 用于空间技术和生物科学研究中，工作于较 低电压下，工作电流微弱。 低电压下，工作电流微弱。 OP22 正常工作静态功耗可低至36 µW 正常工作静态功耗可低至 OP290 在±0.8 V电压下工作，功耗为 µW 电压下工作， 电压下工作 功耗为24 CF7612 在±5 V电压下工作，功耗为 µW 电压下工作， 电压下工作 功耗为50
1 nA ∼ 0.1 µA
规定工作温度范围内， 规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的 的温度系数， 变化量与温度变化量之比值。 变化量与温度变化量之比值。即IIO的温度系数， 越小越好
4.4.1 主要性能指标
一、静态参数 5.输入偏置电流 5.输入偏置电流IB ：(input bias current) 输入偏置电流 运放两个输入端偏置电流的平均值， 运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量 差分放大对管输入电流的大小。 差分放大对管输入电流的大小。
输入电压为零时，将输出电压除以电压增益， 输入电压为零时，将输出电压除以电压增益， 即为折算到输入端的失调电压。 即为折算到输入端的失调电压。是表征运放内部电 路对称性的指标。 路对称性的指标。 UO u =0 I UIO = − 几毫伏 Aod 2.输入失调电压温漂 2.输入失调电压温漂 dUIO /dT 在规定工作温度范围内， 在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的 变化量与温度变化量之比值。 的温度系数， 变化量与温度变化量之比值。即UIO的温度系数， 是衡量运放温漂的重要参数， 是衡量运放温漂的重要参数，越小越好
输 入 级
输入电流及漂移越小越好 Ad、KCMR、Ri越高越好 Uidmax、Uicmax越大越好
共集， ①差分式T1-T2共集，T3-T4共基 差分式T
高Ri 低输入电流 高Uidmax、Uicmax
②双入单出有源负载
高Ad
③Re用恒流源
高பைடு நூலகம்CMR
F007电路原理图 电路原理图
C14573电路分析 C14573电路分析
②特殊型（专用型） 特殊型（专用型）
某些技术指标比较突出
一、通 用 型
技术指标比较适中，价格低廉。 技术指标比较适中，价格低廉。 典型： 典型：CF741 (µA741) µ
输入失调电压：1～2 mV 输入失调电压： ～ 输入失调电流： 输入失调电流：2 µ A 差模输入电阻： 差模输入电阻：2 MΩ Ω 开环增益： 开环增益：100 dB 共模抑制比： 共模抑制比：90 dB 输出电阻： 输出电阻：75 Ω 共模输入电压范围： 共模输入电压范围：±13 V 转换速率： 转换速率：0.5 V/µs µ
duo SR = dt
∆u ∆u SR = ∆t
max
O
∆t
t
4.4.2 低频等效电路
4.4.2 低频等效电路
简化的集成运放低频等效电路
4.3
集成运放电路简介
4.3.1 双极型运放F007电路分析 双极型运放F007 F007电路分析 单极型运放C14573 C14573电路分析 4.3.2 单极型运放C14573电路分析
CF741 为 ± 13 V
4.4.1 主要性能指标
二、动态参数 1.开环差模增益 Aod ：(open loop voltage gain) 1.开环差模增益 运放在无外加反馈条件下， 运放在无外加反馈条件下，输出电压的变化量与 输入电压的变化量之比。 输入电压的变化量之比。
∆uo A = od ∆(uP −uN )
> 80 dB
4.4.1 主要性能指标
二、动态参数 3.差模输入电阻 3.差模输入电阻rid ：(input resistance) 差模输入电阻 输入差模信号时，运放的输入电阻。 输入差模信号时，运放的输入电阻。
几十千欧 ∼ 几兆欧
4.－3dB带宽 f H ： (-3dB band width) 4.－3dB带宽 运算放大器的差模电压放大倍数在高频段下降 3dB（0.707倍）所定义的带宽 f H 。 （ 倍 F007C fH＝ 7Hz
六、 功 率 型
这种运放的输出功率可达1W以上，输出 以上， 这种运放的输出功率可达 以上 电流可达几个安培以上。 电流可达几个安培以上。 例如： LM12 例如： TP1465
I o = 10 A I o = 0.75 A
集成电路器件命名
GB-34301. 国标 GB-3430-82 对集成电路的规定
S R = 1000 V/ µs BWG = 1.7GHz S R = 120 V/ μ BWG = 20MHz s S R = 2200 V/ μ S f H = 600 MHZ
S R = 1800 V/ μS S R = 17 V/ μ S
BWG = 8000 MHZ
S R = 50 V/ μ S
符 号
W B F D P J K T
意 义
陶瓷扁平 塑料扁平 全封闭扁平 陶瓷直插 塑料直插 黑陶瓷直插 金属菱形 金属圆形
C 中
国 制 造
T H E C F D W J B
4.5 集成运放的种类和使用
二、集成运放使用注意事项 (一) 集成运放的封装和引脚排列 封装形式: 金属圆形、双列直插式、 封装形式 金属圆形、双列直插式、扁平式 封装材料: 陶瓷、金属、塑料 封装材料 陶瓷、金属、 例: 塑封双列直插式(DIP)CF741 塑封双列直插式( ) DIP—Dual In-Line Pakage
BWG = 63 MHZ BWG = 20 MHZ
三、高精度(低漂移型） 高精度(低漂移型）
用于精密仪表放大器，精密测试系统， 用于精密仪表放大器，精密测试系统，精密传感 器信号变送器等，低失调、低温漂、低噪声。 器信号变送器等，低失调、低温漂、低噪声。 OP177
U IO = 4 µ V I IO = 0.3 nA
二、高速型和宽带型
用于宽频带放大器，高速 用于宽频带放大器，高速A/D、D/A，高速数据 、 ， 采集测试系统等。 采集测试系统等。这种运放的单位增益带宽和压摆 率的指标均较高，用于小信号放大时， 率的指标均较高，用于小信号放大时，可注重 fH 或 fc ，用于高速大信号放大时，同时还应注重 R。 用于高速大信号放大时，同时还应注重S 例如： 例如： CF3554 CF2520/2525 AD9620 AD9618 OP37 CF357
4.4.1 主要性能指标
一、静态参数 3.输入失调电流 3.输入失调电流 IIO ：(input offset current) 在零输入时， 在零输入时，差分输入级的差分对管基极电流 之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。 之差，用于表征差分级输入电流不对称的程度。
IIO = IB1 − IB2
4.5 集成运放的种类和使用
(二) 集成运放使用注意事项 1. 查阅手册了解引脚的排列及功能； 查阅手册了解引脚的排列及功能； 2. 检查接线有否错误或虚连，输出端不能与地、电 检查接线有否错误或虚连，输出端不能与地、 源短路； 源短路； 3. 输入信号应远小于 UIdM 和 UICM，以防阻塞或损 坏器件； 坏器件； 4. 电源不能接反或过高，拔器件时必须断电； 电源不能接反或过高，拔器件时必须断电； 5. 输入端外接直流电阻要相等，小信号高精度直流 输入端外接直流电阻要相等， 放大需调零。 放大需调零。
复习
1、集成运放的组成及作用 、 2、基本电流源电路 、 3、改进型电流源电路 、 4、多路电流源电路 、 5、有源负载放大电路 、
4.4
集成运放的性能指标 及低频等效电路
主要性能指标 低频等效电路
4.4.1 4.4.2
4.4.1 主要性能指标
一、静态参数 1.输入失调电压 1.输入失调电压UIO ：(input offset voltage)
4.5 集成运放的种类和使用
电压放大型 跨导型 互阻型
1.按工作原理分类 1.按工作原理分类
电流放大型 可变增益运放
2.按可控性分类 2.按可控性分类
选通控制运放 通用型
3.按性能指标分类 3.按性能指标分类
特殊性
4.5 集成运放的种类和使用
按性能指标分类
①通用型
性能指标比较适中 一、 通用型 二、 高速型和宽带型 高精度(低漂移型） 三、 高精度(低漂移型） 四、 高输入阻抗型 五、 低功耗型 六、 功率型
4.4.1 主要性能指标
二、动态参数 5.单位增益带宽 5.单位增益带宽 f c (BWG) ：(unit gain band width) Aod 下降到 1 时所对应的频率 ，定义为单位增益 带宽 f c 。 6.转换速率 R (压摆率)：(slew rate) 6.转换速率S 压摆率) 转换速率 反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力。 反映运放对于快速变化的输入信号的响应能力。 转换速率S 的表达式为： 转换速率 R的表达式为： uo
CF741 为 ± 30 V
4.4.1 主要性能指标
一、静态参数 7.最大共模输入电压 7.最大共模输入电压UIcmax ：(maximum common 最大共模输入电压 mode input voltage) 在保证运放正常工作条件下， 在保证运放正常工作条件下，共模输入电压的 最大值。共模电压超过此值时， 最大值。共模电压超过此值时，输入差分对管出现 饱和，放大器失去共模抑制能力。 饱和，放大器失去共模抑制能力。
4.5 集成运放的种类和使用
输入端保护措施
4.5 集成运放的种类和使用
输出端保护措施
4.5 集成运放的种类和使用
电源端保护措施
4.5 集成运放的种类和使用
提高输出电压的电路
4.5 集成运放的种类和使用
增大输出电流的措施
第一部 分 字 母 符号国 标 第二部分 字 母 器件类型 第三 部分 数字 品种 第四部分 字 母 工作条件 第五部分 字 母 封 装
符 意 符 号 义 号
意 义
TTL HTL ECL CMOS 线性放大 音响电视 稳压器 接口电路 非线性
符 号
C E R M
意 义
0 ~ 70°C ° −40 ~ 85°C ° −55 ~ 85°C ° −55 ~125°C °
IB1 + IB2 IIB = 2
10 nA ∼ 1 µA
6.最大差模输入电压 6.最大差模输入电压UIdmax ：(maximum differential 最大差模输入电压 mode input voltage) 运放两输入端能承受的最大差模输入电压， 运放两输入端能承受的最大差模输入电压，超 过此电压时,差分管将出现反向击穿现象 差分管将出现反向击穿现象。 过此电压时 差分管将出现反向击穿现象。
d U IO d I IO = 0.03 µ V/ ° C = 1.5 pA/ ° C dT dT
CF714
UIO = 30~ 60 µ V dUIO = 0.3 ~ 0.5 µ V/°C dT
IIO = 0.4 ~ 0.8nA d IIO = 8 ~ 12pA/°C dT
四、高输入阻抗型（高阻型） 高输入阻抗型（高阻型）
20lg A od
(dB)
100 ∼ 140 dB
2.共模抑制比 2.共模抑制比 KCMR ：(common mode rejection ratio) 差模电压增益 Aod 与共模电压增益 Aoc 之比， 之比， 常用分贝数来表示。 常用分贝数来表示。 KCMR=20lg(Aod / Aoc ) (dB)
用于测量设备及采样保持电路中。 用于测量设备及采样保持电路中。 例如： 例如： AD549
I I B < 0.040 p A rid > 1013 Ω
CF155/255/355
I I B = 30p A rid > 1012 Ω
五、低功耗型
用于空间技术和生物科学研究中， 用于空间技术和生物科学研究中，工作于较 低电压下，工作电流微弱。 低电压下，工作电流微弱。 OP22 正常工作静态功耗可低至36 µW 正常工作静态功耗可低至 OP290 在±0.8 V电压下工作，功耗为 µW 电压下工作， 电压下工作 功耗为24 CF7612 在±5 V电压下工作，功耗为 µW 电压下工作， 电压下工作 功耗为50