运算放大器的摆率

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运算放大器的可用输出摆幅范围计算及跨阻放大器的设计

运算放大器的可用输出摆幅范围计算及跨阻放大器的设计

运算放大器的可用输出摆幅范围计算及跨阻放大器的设计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:运算放大器是一种常见的电子元件,用于放大电压信号。

它具有高输入阻抗、低输出阻抗、无论输入信号大小如何都保持固定的放大倍数等特点,因此被广泛应用在各种电路中。

在设计电路时,我们经常需要计算运算放大器的可用输出摆幅范围,以确保信号能够正常放大并输出。

本文将介绍如何计算运算放大器的可用输出摆幅范围,并结合跨阻放大器的设计原理,为读者详细解析如何设计一个跨阻放大器。

让我们来了解一下运算放大器的可用输出摆幅范围的计算方法。

在实际电路中,运算放大器有一个工作范围,超出这个范围就会导致输出失真或截断。

可用输出摆幅范围指的是在输入信号范围内,输出能够正常工作的幅度范围。

一般来说,运算放大器的输出摆幅范围取决于供电电压和输入信号的幅度。

在理想情况下,运算放大器的输出范围可以达到供电电压的极限值。

如果供电电压为+10V和-10V,那么理想情况下运算放大器的输出范围为+10V到-10V。

但是在实际应用中,由于运算放大器内部的饱和效应、风险电平等因素的影响,实际的输出摆幅通常小于供电电压的极限值。

我们需要通过计算来确定具体的可用输出摆幅范围。

一般来说,可以通过运算放大器的数据手册来查找具体的参数,比如输入失真电压、输出摆幅等。

根据这些参数,可以利用以下公式来计算运算放大器的可用输出摆幅范围:可用输出摆幅范围= Vcc - VsatVcc为正供电电压,Vsat为输出饱和电压。

通常情况下,Vsat的值在数据手册中可以查到,一般为几毫伏。

还需要考虑输出负载的影响。

输出负载的存在会导致输出电压下降,从而影响运算放大器的可用输出摆幅范围。

在实际设计中,还需要考虑输出负载的大小,以确保输出电压不会受到明显的影响。

接下来我们将结合跨阻放大器的设计原理,来详细介绍如何设计一个跨阻放大器。

跨阻放大器是一种常见的放大电路,通过改变输入电阻的方式来实现放大功能。

压摆率的详细讲解

压摆率的详细讲解

压摆率的详细讲解Last revision on 21 December 2020压摆率S L E W R A T E 压摆率在英文里是slew rate,简写为SR。

压摆率也称转换速率。

压摆率的意思就是运算放大器输出电压的转换速率,单位有通常有V/s,V/ms和V/μs三种,它反映的是一个运算放大器在速度方面的指标。

一般来说,压摆率高的运放,其工作电流也越大,亦即耗电也大的意思。

但压摆率却是高速运放的重要指标。

比如说的压摆率为μs压摆率在英文里是slew rate,简写为SR。

压摆率也称转换速率。

压摆率的意思就是运算放大器输出电压的转换速率,单位有通常有V/s,V/ms和V/μs三种,它反映的是一个运算放大器在速度方面的指标,表示运放对信号变化速度的适应能力,是衡量运放在大幅度信号作用时工作速度的参数。

当输入信号变化斜率的绝对值小于SR时,输出电压才按线性规律变化。

信号幅值越大、频率越高,要求运放的SR也越大。

一般来说,压摆率高的运放,其工作电流也越大,亦即耗电也大的意思。

但压摆率却是高速运放的重要指标。

比如说OP07的压摆率为μs 即1μs时间内电压从0V上升到,而OPA637(G=-1,10V step)SR=135 V/μs ,明显比OP07快。

处理交流信号的话,增益带宽积(GBP)和转换速率(SR)是主要考虑的指标。

处理直流或低频信号的话,就要主要考虑失调电压和失调电流。

什么是增益带宽积英文:Gain Bandwidth Product。

缩写: GBP。

这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。

按照放大器的定义,这个乘积是一定的。

举例说明:一个放大器的GBP号称为1G。

如果它的增益为+2V/V。

那么带宽=1G÷2=500M。

如果它的增益为+4V/V,那么带宽=1G÷4=250M。

以此类推。

总之,增益和带宽之间满足这个简单的乘积关系。

运算放大器_参数详解

运算放大器_参数详解

运算放大器参数详解技术2010-12-19 22:05:36 阅读80 评论0 字号:大中小订阅运算放大器(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。

历史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。

原理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。

运放压摆率计算公式

运放压摆率计算公式

运放压摆率计算公式摘要:一、运放压摆率概念介绍1.运放压摆率的定义2.运放压摆率的重要性二、运放压摆率计算公式1.公式推导2.公式说明三、影响运放压摆率的因素1.运放类型2.反馈电阻3.输入电压四、提高运放压摆率的措施1.选择合适的运放2.优化反馈电阻3.控制输入电压正文:运放压摆率计算公式是电子工程师在设计电路时需要关注的重要参数。

运放压摆率,即运算放大器输出电压的摆动速率,决定了电路的响应速度和稳定性。

了解运放压摆率计算公式,有助于我们更好地掌握运放的工作原理,进而优化电路设计。

运放压摆率是指运算放大器在单位时间内输出电压的最大变化量。

通常用符号SR(Switching Rate)表示,单位为伏/秒(V/s)。

运放压摆率是衡量运放性能优劣的重要指标,直接影响到电路的动态范围、带宽和稳定性。

2.运放压摆率的重要性运放压摆率对于电路性能的影响主要体现在以下几个方面:(1)带宽:运放压摆率越高,其带宽越宽,意味着电路能够处理更高频率的信号。

(2)速度:运放压摆率越高,运算放大器输出电压的变化越快,从而使得电路的响应速度更快。

(3)稳定性:运放压摆率越高,运算放大器在处理信号时产生的失真越小,有利于提高电路的稳定性。

二、运放压摆率计算公式1.公式推导运放压摆率的计算公式为:SR = (Vout_max - Vout_min) / t其中,Vout_max 表示运放输出电压的最大值,Vout_min 表示运放输出电压的最小值,t 表示电压变化所需要的时间。

2.公式说明该公式表示,在单位时间内,运放输出电压的最大变化量与所需时间之比即为运放压摆率。

需要注意的是,运放压摆率受到运放类型、反馈电阻和输入电压等多种因素的影响。

1.运放类型不同类型的运放,其压摆率差异较大。

例如,常见的轨到轨(Rail-to-Rail)运放的压摆率可达1GV/s 以上,而一般运算放大器的压摆率则在几百MV/s 到几GV/s 之间。

运算放大器的主要参数

运算放大器的主要参数

运算放大器的主要参数运算放大器有很多参数,这里做个简单介绍。

1.共模输入电阻(RINCM)该参数表示运算放大器工作在线性区时,输入共模电压范围与该范围内偏置电流的变化量之比。

2.直流共模抑制(CMRDC)该参数用于衡量运算放大器对作用在两个输入端的相同直流信号的抑制能力。

3.交流共模抑制(CMRAC)CMRAC用于衡量运算放大器对作用在两个输入端的相同交流信号的抑制能力,是差模开环增益除以共模开环增益的函数。

4.增益带宽积(GBW)增益带宽积AOL * ƒ是一个常量,定义在开环增益随频率变化的特性曲线中以-20dB/十倍频程滚降的区域。

5.输入偏置电流(IB)该参数指运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流。

6.输入偏置电流温漂(TCIB)该参数代表输入偏置电流在温度变化时产生的变化量。

TCIB通常以pA/°C为单位表示。

7.输入失调电流(IOS)该参数是指流入两个输入端的电流之差。

8.输入失调电流温漂(TCIOS)该参数代表输入失调电流在温度变化时产生的变化量。

TCIOS通常以pA/°C为单位表示。

9.差模输入电阻(RIN)该参数表示输入电压的变化量与相应的输入电流变化量之比,电压的变化导致电流的变化。

在一个输入端测量时,另一输入端接固定的共模电压。

10.输出阻抗(ZO)该参数是指运算放大器工作在线性区时,输出端的内部等效小信号阻抗。

11.输出电压摆幅(VO)该参数是指输出信号不发生箝位的条件下能够达到的最大电压摆幅的峰峰值,V O一般定义在特定的负载电阻和电源电压下。

12.功耗(Pd)表示器件在给定电源电压下所消耗的静态功率,Pd通常定义在空载情况下。

13.电源抑制比(PSRR)该参数用来衡量在电源电压变化时运算放大器保持其输出不变的能力,PSRR通常用电源电压变化时所导致的输入失调电压的变化量表示。

14.转换速率/压摆率(SR)该参数是指输出电压的变化量与发生这个变化所需时间之比的最大值。

运算放大器参数详解

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。

运算放大器参数说明

运算放大器参数说明

运算放大器参数说明一。

运算放大器的专业术语1bandwidth带宽:电压增益变成低频时1/(2)的频率值2共模抑制比:common mode rejection ratio3谐波失真:harmonic distortion谐波电压的均方根值的和/基波电压均方根值4输入偏置电流:input bias current两输入端电流的平均值5输入电压范围:input voltage range共模电压输入范围运放正常工作时输入端上的电压;6输入阻抗:input impendence Rs Rl指定时输入电压与输入电流的比值7输入失调电流input offset current运放输出0时,流入两输入端电流的差值;8输入失调电压input offset voltage为了让输出为0,通过两个等值电阻加到两输入端的电压值9输入电阻:input resistance:任意输入端接地,输入电压的变化值/输入电流的变化值10大信号电压增益:large-signal voltage gain输出电压摆幅/输入电压11输出阻抗:output impendence Rs Rl指定时输出电压与输出电流的比值12输出电阻:output resistance输出电压为0,从输出端看进去的小信号电阻13输出电压摆幅:output voltage swing运放输出端能正常输入的电压峰值;14失调电压温漂offset voltage temperature drift15供电电源抑制比:power supply rejection输入失调电流的变化值/电源的变化值16建立时间settling time从开始输入到输出达到稳定的时间;17摆率:slew rate输入端加上一个大幅值的阶跃信号的时候输出端电压的变化率18电源电流supply current19瞬态响应transient response小信号阶跃响应20单位增益带宽unity gain bandwirth开环增益为1时的频率值21电压增益voltage gain指rs rl固定时输出电压/输入电压二。

运算放大器的重要指标参数

运算放大器的重要指标参数
运算放大器中几个重要指标参数
运算放大器中几个重要指标参数
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。这用于很小信号处理。
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以后,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。
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《非线性电子线路》
运算放大器中几个重要指标参数
建立时间:建立时间定义为,在额定的负载时,运放的闭 环增益为1倍条件下,将一个阶跃大信号输入到运放的输入 端,使运放输出由0增加到某一给定值的所需要的时间。由 于是阶跃大信号输入,输出信号达到给定值后会出现一定 抖动,这个抖动时间称为稳定时间。稳定时间+上升时间= 建立时间。对于不同的输出精度,稳定时间有较大差别, 精度越高,稳定时间越长。建立时间是一个很重要的指标, 用于大信号处理中运放选型。
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《非线性电子线路》
运算放大器中几个重要指标参数
转换速率(也称为压摆率)SR:运放转换速率定义为,运放接成 闭环条件下,将一个大信号(含阶跃信号)输入到运放的输入端, 从运放的输出端测得运放的输出上升速率。由于在转换期间,运 放的输入级处于开关状态,所以运放的反馈回路不起作用,也就 是转换速率与闭环增益无关。转换速率对于大信号处理是一个很 重要的指标,对于一般运放转换速率SR<=10V/μs,高速运放的 转换速率SR>10V/μs。目前的高速运放最高转换速率SR达到 6000V/μs。这用于大信号处理中运放选型。

运放参数:增益带宽积GBW、压摆率SlewRate

运放参数:增益带宽积GBW、压摆率SlewRate

运放参数:增益带宽积GBW、压摆率SlewRate 增益带宽积(gain–bandwidth product,缩写:GBWP, GBW, GBP or GB)是指⼀个放⼤器带宽以及其相应增益的乘积增益带宽积⼏乎是⼀个定值对于那种可以买到的可变增益的集成放⼤器,增益越⼤,对应的截⽌频率越⼩,两者之乘积⼤致是⼀个定值。

⽐如下图是电流变电压前置放⼤器DLPCA-200的截⽌频率随放⼤倍数的关系。

任何放⼤器都不存在⽆限带宽,在输⼊信号频率到达⼀定⾼频时会开始衰减,衰减到⼀定增益时的带宽为增益带宽积,物理原因的话,⼤部分是寄⽣电容和电感了这个参数可以更加简单的理解成在反馈体系下⾯输出信号的变化速度限制。

输出频率相同时,幅度越⼤,变化速率(压摆率Slew Rate)越⼤。

输出幅度相同时,频率越⼤,变化速率(压摆率Slew Rate)也越⼤。

运放参数的详细解释和分析:增益带宽积(GBW)作者 Wayne Xu TI员⼯对于单极点响应,开环增益以6 dB/倍频程下降。

这就是说,如果我们将频率增加⼀倍,增益会下降两倍。

相反,如果使频率减半,则开环增益会增加⼀倍,结果产⽣所谓的增益带宽积。

下表就是运放OPA376的datasheet中给出的增益带宽积典型值5.5MHz。

⽐这个表格中的参数更有⽤的是运放的开环增益曲线,如下图是OPA376的datasheet中给出的开环增益曲线.在⼀些资料中也常看到运放的单位增益带宽,它是指运放增益为1时的-3dB带宽(上图把它标出来了),它与运放的增益带宽积从数值上是相等的,虽然名称不同。

下⾯我们往深处刨⼀下图中的曲线,先观察增益曲线,它在1Hz左右有⼀个拐点,从这个拐点之后,运放的开环增益开始以-6dB/2倍频程(或-20dB/⼗倍频程)下降。

正是由于这个拐点的存在,才使得运放有了增益带宽。

这与理想运放中的开环增益是⽆穷⼤是不⼀样的。

增益带宽积的值可是有隐含条件的,就是这个值是在⼩信号下的带宽,这个常说的⼩信号是多⼩呢,印象中是100mVpp吧。

从零学运放—01运算放大器的参数

从零学运放—01运算放大器的参数

从零学运放—01运算放大器的参数运放常用基本参数,如下:※输入失调电压(InputOffset Voltage)Vos※输入失调电压的温漂(OffsetVoltage Drift)Drift※输入偏执电流(InputBias Current)Ib※输入失调电流(InputOffset Current)Ios※共模电压输入范围(InputCommon-Mode Voltage Range)Vcm※输出动态范围特性(OutputCharacteristics)※压摆率(SlewRate)SR※增益带宽积(GainBandwidth Product)GBP※开环增益(Open-LoopVoltage Gain)Aol※共模信号抑制比(CommonMode Rejection)※电源纹波抑制比(SupplyVoltage Rejection)※噪声密度(NoiseDensity)实际运放参数有很多种,这里只是列出来我们通常普遍用到的参数。

下面是输入特性1.1、输入失调电压(InputOffset Voltage)Vos将运放的两个输入端接地,理想运放输出为零,但实际运放输出不为零。

将输出电压除以增益得到的等效输入电压称为输入失调电压。

一般定义为运放输出为零时,两个输入端之间所加的补偿电压。

该值反映了运放内部电路的对称性,对称性越好,输入失调电压越小。

高精度运放,内部补偿电路做的好,对称性好,相对来说就贵。

Vos(输入失调电压)越小,芯片价格就越贵。

那么我们是根据我们信号的特性来选择我们的运放,不一定所有的使用运放的地方都用高精度运放,要考虑到我们产品性价比,成本需要廉价。

下图是,运放的Vos参数图表:一般给出一个典型值(常温下25℃),然后给出一个全温度的范围值。

一般来说我们做设计时我们要考虑的都是最大值(Max),并且是全温度的最大值,因为我们不能保证我们的产品工作在什么温度下并且全温度下已经考虑了温漂的影响。

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

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。

运算放大器的重要技术指标

运算放大器的重要技术指标

运算放大器的重要指标1. 运算放大器的静态输入指标1.1. 输入失调电压VIO(input offset voltage)输入电压为零时,将输出电压除以电压增益,再加上负号,即为折算到输入端的失调电压。

亦即使输出电压为零时在输入端所加的补偿电压。

VIO是表征运放内部电路对称性或者反映了输入级差分对管的失配程度,一般Vos约为(1~10)mV,高质量运放Vos在1mV 以下。

1.2. 输入失调电压温漂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。

该参数是指Vos在规定工作范围内的温度系数,是衡量运放温度影响的重要指标。

一般情况下约为(10~30)uV/摄氏度,高质量的可做<0.5uV/C(摄氏度)。

1.3. 输入失调电流IIO(input offset current)在零输入时,差分输入级的差分对管基极电流之差,II0=|IB1-IB2|。

用于表征差分级输入电流不对称的程度。

通常,Ios为(0.5~5)nA,高质量的可低于1nA。

1.4. 输入失调电流温漂在规定工作温度范围内,输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。

它是指II0在规定工作范围内的温度系数,也是衡量运放受温度影响的重要指标,通常约为(1~50)nA/C,高质量的约为几个pA/C。

1.5. 输入偏置电流IB(input bias current)运放两个输入端偏置电流的平均值,确切地说是运算放大器工作在线性区时流入输入端的平均电流。

用于衡量差分放大对管输入电流的大小。

1.6. 最大差模输入电压(maximum differential mode input voltage)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。

平面工艺制成的NPN管,其值在5V左右,横向PNP管的Vidmax可达+——30V以上。

1.7. 最大共模输入电压(maximum common mode input voltage)在保证运放正常工作条件下,共模输入电压的允许范围。

运放压摆率计算公式

运放压摆率计算公式

运放压摆率计算公式在电子电路中,运算放大器(简称运放)是一种重要的组件。

运放的性能参数之一就是压摆率,它反映了运放在输入信号变化时的响应速度。

了解运放压摆率的计算公式及其应用,对于分析和优化电子电路设计具有重要意义。

一、运放压摆率的概念与意义压摆率(Slew Rate)是指运放在单位时间内输入电压变化的最大速率。

一般来说,压摆率越高,运放的响应速度越快,但同时也会导致更多的失真。

在实际应用中,我们需要根据电路需求来选择合适的运放,以达到性能与成本的平衡。

二、运放压摆率的计算公式运放压摆率的计算公式为:SR = Vout/(2 * π * f * Rin)其中:- SR:压摆率(V/s)- Vout:输出电压(V)- f:输入信号频率(Hz)- Rin:输入电阻(Ω)三、公式中的各个参数解释1.输出电压(Vout):指运放在给定输入信号下的输出电压幅度。

2.输入信号频率(f):指输入信号的周期性变化频率。

3.输入电阻(Rin):指运放输入端的等效电阻,影响运放的输入电流。

四、实例计算与分析假设我们有一个运放,在输入信号频率为1kHz时,输出电压为10V。

运放的输入电阻为1kΩ。

我们可以根据公式计算压摆率:SR = 10V / (2 * π * 1kHz * 1kΩ) ≈ 1V/μs这意味着该运放在1μs内可以响应1V的输入电压变化。

五、提高运放压摆率的方法1.选择高压摆率的运放:在设计电路时,选用压摆率较高的运放,可以提高电路的响应速度。

2.减小输入电阻:降低输入电阻,可以减小运放的输入电流,从而提高压摆率。

3.优化电路拓扑:采用合适的电路拓扑,如差分放大器、电流反馈放大器等,可以提高运放的响应速度。

六、总结与实用性建议运放压摆率是衡量运放性能的重要指标之一。

在实际电路设计中,我们需要根据需求选择合适的运放,了解并合理利用其压摆率特性,以达到最佳的性能表现。

运算放大器常见参数解析

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。

运放输出电压摆幅的问题

运放输出电压摆幅的问题

运放输出电压摆幅的问题
运放的输出电压时有限制的,普通运放的输出电压范围一般是(Vss+1.5~Vcc-1.5)。

比如电源电压是±15V,运放能输出的最低电压为-13.5V,最高电压为13.5V,超过这个电压范围即被限制。

这个特性导致电源电压不能被充分利用,特别是电池工作的设备,工作电压很低。

这个问题特别突出,于是出现了rail to rail(轨至轨)型运放。

那么是不是使用了rail to rail(轨至轨)型运放,就不用考虑电源轨的限制了呢?不是的。

很多人在设计放大电路时,容易在此犯迷糊,导致模拟量检测电路中,打信号时,测量精度莫名下降,还不知道问题出在哪里,胡乱怀疑电源纹波,传感器精度、PCB布线….方向错了,满头大汗也找不到问题所在。

对于普通运放,比如15V供电时,说输出电压摆幅可以达到13.5V,其实输出电压接近13.5V时,运放的特性就开始变差,主要表现在放大倍数急剧下降,信号开始失真,增益越大失真越严重。

Rail to Rail 运放的广告宣传中会说能达到正负电源的输出范围,实际上,当信号与电源轨的距离小于300mv时,放大器就会开始产生失真。

那什么时候可以相信datasheet上标称的电压摆幅呢?把运放当做比较器用的时候!Rail to rail 运放作为比较器用的时候,其输出电压可以非常接近电源轨,一般只有20mv左右的距离。

建议:普通运放电源的正负极电压应该分别比要求的输出电压高2V以上,Rail to Rail型运放应该高300mV以上。

运算放大器的摆率

运算放大器的摆率

什么是运算放大器的压摆率
压摆率在英文里是slew rate,简写为SR。

压摆率也称转换速率。

压摆率的意思就是运算放大器输出电压的转换速率,单位有通常有V/s,
V/ms和V/μs三种,它反映的是一个运算放大器在速度方面的指标,表示运放对信号变化速度的适应能力,是衡量运放在大幅度信号作用时工作速度的参数。

当输入信号变化斜率的绝对值小于SR时,输出电压才按线性规律变化。

信号幅值越大、频率越高,要求运放的SR也越大。

一般来说,压摆率高的运放,其工作电流也越大,亦即耗电也大的意思。

但压摆率却是高速运放的重要指标。

比如说OP07的压摆率为0.3V/μs即1μs时间内电压从0V上升到0.3V,而OPA637(G=-1,10V step)SR=135 V/μs ,明显比OP07快。

电流与电容的公式为
从而根据SR的公式有:
如果假设某OP的最大输出电流为1mA,补偿电容为1000pF,则SR为
如果运放741 输入一个20kHz的正弦波,从数据手册可以知道741的SR为0.5V/μs,设输入信号的电压可以表示为Vi=VmSin2πft.
也可得出运算放大器可处理的最大工作频率
处理交流信号的话,增益带宽积(GBP)和转换速率(SR)是主要考虑的指标。

处理直流或低频信号的话,就要主要考虑失调电压和失调电流。

压摆率与传输速率实际上是一对矛盾关系.SR太高,就会有一个大的斜率上升,造成很大的抖动,势必减慢了稳定的时间.所以,设计中实际上是找一种折中的值来满足两者的要求.。

压摆率的详细讲解

压摆率的详细讲解

压摆率SLEW RATE压摆率在英文里是slew rate,简写为SR。

压摆率也称转换速率。

压摆率的意思就是运算放大器输出电压的转换速率,单位有通常有V/s,V/ms和V/μs三种,它反映的是一个运算放大器在速度方面的指标。

一般来说,压摆率高的运放,其工作电流也越大,亦即耗电也大的意思。

但压摆率却是高速运放的重要指标。

比如说SGM721的压摆率为8.5V/μs压摆率在英文里是slew rate,简写为SR。

压摆率也称转换速率。

压摆率的意思就是运算放大器输出电压的转换速率,单位有通常有V/s,V/ms和V/μs三种,它反映的是一个运算放大器在速度方面的指标,表示运放对信号变化速度的适应能力,是衡量运放在大幅度信号作用时工作速度的参数。

当输入信号变化斜率的绝对值小于SR时,输出电压才按线性规律变化。

信号幅值越大、频率越高,要求运放的SR也越大。

一般来说,压摆率高的运放,其工作电流也越大,亦即耗电也大的意思。

但压摆率却是高速运放的重要指标。

比如说OP07的压摆率为0.3V/μs即1μs时间内电压从0V上升到0.3V,而OPA637(G=-1,10V step)SR=135 V/μs,明显比OP07快。

处理交流信号的话,增益带宽积(GBP)和转换速率(SR)是主要考虑的指标。

处理直流或低频信号的话,就要主要考虑失调电压和失调电流。

什么是增益带宽积?英文:Gain Bandwidth Product。

缩写:GBP。

这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。

按照放大器的定义,这个乘积是一定的。

举例说明:一个放大器的GBP号称为1G。

如果它的增益为+2V/V。

那么带宽=1G÷2=500M。

如果它的增益为+4V/V,那么带宽=1G÷4=250M。

以此类推。

总之,增益和带宽之间满足这个简单的乘积关系。

所以像某些运放,制造厂商宣称的GBP很高,如3.9G。

运算放大器常见参数解析

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。

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什么是运算放大器的压摆率
压摆率在英文里是slew rate,简写为SR。

压摆率也称转换速率。

压摆率的意思就是运算放大器输出电压的转换速率,单位有通常有V/s,V/ ms和V/μs三种,它反映的是一个运算放大器在速度方面的指标,表示运放对信号变化速度的适应能力,是衡量运放在大幅度信号作用时工作速度的参数。

当输入信号变化斜率的绝对值小于SR时,输出电压才按线性规律变化。

信号幅值越大、频率越高,要求运放的SR也越大。

一般来说,压摆率高的运放,其工作电流也越大,亦即耗电也大的意思。

但压摆率却是高速运放的重要指标。

比如说OP07的压摆率为0.3V/μs即1μs时间内电压从0V上升到0.3V,而OPA637(G=-1,10V step)SR=135 V/μs ,明显比OP07快。

电流与电容的公式为
从而根据SR的公式有:
如果假设某OP的最大输出电流为1mA,补偿电容为1000pF,则SR为
如果运放741 输入一个20kHz的正弦波,从数据手册可以知道741的SR为0.5 V/μs,设输入信号的电压可以表示为 Vi=VmSin2πft
也可得出运算放大器可处理的最大工作频率
处理交流信号的话,增益带宽积(GBP)和转换速率(SR)是主要考虑的指标。

处理直流或低频信号的话,就要主要考虑失调电压和失调电流。

压摆率与传输速率实际上是一对矛盾关系.SR太高,就会有一个大的斜率上升,造成很大的抖动,势必减慢了稳定的时间.所以,设计中实际上是找一种折中的值来满足两者的要求.。

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