集成运放的主要技术参数
6-5实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响(精)
2. 输入偏置电流IIB
输入偏置电流是指集成运放 两个输入端静态电流的平均值 IIB＝（IBN＋IBP）/2 BJT为10 nA～1A；MOSFET运放IIB在pA数量级。
6.5.1 实际集成运放的主要参数
输入直流误差特性（输入失调特性） 3. 输入失调电流IIO
输入失调电流IΒιβλιοθήκη O是指当输入电压为零时流入放大器两输入 端的静态基极电流之差，即IIO＝|IBP－IBN| 一般约为1 nA～0.1A。
大信号动态特性 2. 全功率带宽BWP
指运放输出最大峰值电压时允许的最高频率，即
BWP fmax SR 2πVom
SR 和 BWP是大信号和高频信号工作时的重要指标。一般通用 型运放 SR 在 nV/s 以下， 741 的 SR=0.5V/s 而高速运放要求 SR ＞
30V/s以上。目前超高速的运放如AD9610的SR＞3500V/s。
1 VO (1 Rf / R1 )VIO I IB ( R1 // Rf R2 ) I IO ( R1 // Rf R2 ) 2
当 R2 R1 // Rf 时，可以 消除偏置电流 I IB 引起的
误差，此时
VO (1 Rf / R1 )(VIO I IO R2 ) VIO 和 I IO 引起的误差仍存在
6.5 实际集成运算放大器的主要 参数和对应用电路的影响
6.5.1 实际集成运放的主要参数
6.5.2 集成运放应用中的实际问题
6.5.1 实际集成运放的主要参数
输入直流误差特性（输入失调特性） 1. 输入失调电压VIO
在室温（25℃）及标准电源电压下，输入电压为零时，为 了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失 调电压VIO。一般约为±（1～10）mV。超低失调运放为（1～ 20）V。高精度运放OP-117 VIO=4V。MOSFET达20 mV。
运放参数——精选推荐
7.6 集成运算放大器的主要性能指标集成运放的性能指标和技术参数很多，通常分为静态技术指标和动态技术指标，现分别介绍。
静态技术指标1. 输入失调电压IO V使输出直流电压为零，在运放两输入端之间所加的补偿电压，称为输入失调电压。
在理想情况下，当集成运放两输入端对地短路，即零输入时，其输出也应为零。
由于制造的差异，运放的输入级并不完全对称，实际运放的输出也不是零值。
它的数值表征了输入级差分管BE V 或场效应管GS V 的失配的程度。
对于双极性(三极管)工艺的运放，输入失调电压在mV 10~1±，采用场效应管作输入级的运放，IO V 会更大一些，对于精密运放，一般在1mV 以下。
2. 输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）T V IO ∆∆/定义为在指定工作温度范围内，输入失调电压的变化量与温度的变化量之比。
该参数实际上是对输入失调电压的补充，便于计算在给定的工作温度范围内，放大电路由于温度变化造成的漂移的大小。
普通运放的温漂为C μA/20~10o ±，低温漂运放的温漂小于C μA/2o ，紧密运放的温漂值小于C /μA 03.0o 。
3. 输入偏置电流IB I输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时(静态时)，两输入端偏置电流的平均值，以2/)(21B B IB I I I +=来表示。
从应用角度看，IB I 愈小，由信号源内阻的变化引起的输出电压变化愈小，该参数对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的场合有较大的影响。
双极性运放的IB I 一般在μA 1~nA 10±,之间，采用场效应管作输入级的运放IB I 一般低于nA 1。
4. 输入失调电流IO I指当输入电压为零时，流入两输入端的静态基极电流之差，即2/)(21B B IO I I I -=。
它反映了输入级差分对管的不对称程度。
普通运放的IO I 通常在μA 1.0~nA 1之间。
输入失调电流对小信号精密放大或直流放大有重要的影响，特别是当运放外部采用较大的电阻(如ΩK 10或更大时)，IO I 对精度的影响可能超过IO V 对精度的影响。
集成运算放大器的主要参数
集成运算放大器的主要参数1.开环差模电压增益Auo运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。
Auo愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。
一般运放的Aud在60～120dB之间。
2.差模输入电阻Rid是指输入差模信号时运放的输入电阻。
Rid越大，对信号源的影响越小，运放的输入电阻Rid一般都在几百千欧以上。
3.共模抑制比KCMRR :是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，常用分贝数来表示。
不同功能的运放，KCMRR也不相同，有的在60～70dB之间，有的高达180dB。
KCMRR越大，对共模干扰抑制力量越强。
4.最大共模输入电压Uicmax :是指在保证运放正常工作条件下，运放所能承受的最大共模输入电压。
共模电压超过此值时，输入差分对管的工作点进入非线性区，放大器失去共模抑制力量，共模抑制比显著下降。
最大共模输入电压Uicmax定义为，标称电源电压下将运放接成电压跟随器时，使输出电压产生1％跟随误差的共模输入电压值；或定义为下降6dB时所加的共模输入电压值。
5.最大差模输入电压Uidmax :是指运放两输入端能承受的最大差模输入电压。
超过此电压,运放输入级对管将进入非线性区，而使运放的性能显著恶化，甚至造成损坏。
6.开环带宽BW ：又称－3dB带宽，是指运算放大器的差模电压放大倍数Aud在高频段下降3dB所对应的频率fH。
7.单位增益带宽BWG:是指信号频率增加，使Aud下降到1时所对应的频率fT，即Aud为0dB时的信号频率fT。
它是集成运放的重要参数。
741型运放的fT＝7Hz，是比较低的。
8.输入失调电压:是指为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压。
实际上是指输入电压为零时，将输出电压除以电压放大倍数，折算到输入端的数值称为输入失调电压,即UIO的大小反应了运放的对称程度和电位协作状况。
UIO越小越好，其量级在2mV-20mV之间，超低失调和低漂移运放的UIO一般在1μV-20μV之间。
10-2 集成运放的型号命名和主要参数
I B1 + I B 2 两输入端静态基极偏置电流的平均值， 两输入端静态基极偏置电流的平均值，即 I B = 2
（4）输入失调电流 IO： ）输入失调电流I 两输入端静态基极偏置电流的差值， 两输入端静态基极偏置电流的差值，即
I IO = I B1 − I B 2
（5）最大差模输入电压 Idm： ）最大差模输入电压U 两输入端之间允许加的最大差模电压。 两输入端之间允许加的最大差模电压。 （6）最大共模输入电压 Icm： ）最大共模输入电压U 两输入端和“ 两输入端和“地”之间允许加的最大共模电压。 （7）最大输出电压 Om： ）最大输出电压U 在额定电源电压和输出电流下， 在额定电源电压和输出电流下，集成运放所能输出 的正向和负向电压的最大值。 的正向和负向电压的最大值。 （8）静态功耗： ）静态功耗： uI=0和空载情况下，集成运放所消耗的功率。 和空载情况下， 和空载情况下 集成运放所消耗的功率。
）－3dB通频带宽 H： 通频带宽f （9）－ ）－ 通频带宽
从f=0（开环放大倍数为 0）到＝fH（开环放大 （开环放大倍数为A A 的通频带宽度。对应f 倍数为 0 = 0.707 A0 ）的通频带宽度。对应 H的放 2 大倍数相对值用对数表示时下降了3dB，即 大倍数相对值用对数表示时下降了 ，
10-2 集成运放的型号命名和主要参数
一、型号命名
表示符合国家标准的通用型 运算放大器，工作温度为0 运算放大器，工作温度为0～ 70℃，金属圆形封装。 70℃ 金属圆形封装。
CF0741CT
中国制造 器件的类型 用数字表示器件的系列和品种代号 器件工作温度范围 器件的封装
二、主要参数
（1）开环差模增益 0d： ）开环差模增益A （2）输入失调电压 IO： 所需 为了使集成运放输出电压为零， 要加的补偿电压。 U U IO = O Af （3）输入基极电流IB： ）输入基极电流 即开环电压放大倍数A 即开环电压放大倍数 0。
集成运放的主要参数以及测试方法
集成运放的性能主要参数及国标测试方法集成运放的性能可用一些参数来表示。
集成运放的主要参数：1．开环特性参数（1）开环电压放大倍数Ao。
在没有外接反馈电路、输出端开路、在输入端加一个低频小信号电压时，所测出输出电压复振幅与差动输入电压复振幅之比值，称为开环电压放大倍数。
Ao越高越稳定，所构成运算放大电路的运算精度也越高。
（2）差分输入电阻Ri。
差分输入电阻Ri是运算放大器的主要技术指标之一。
它是指：开环运算放大器在室温下，加在它两个输入端之间的差模输入电压变化量△V i与由它所引起的差模输入电流变化量△I i之比。
一般为10k~3M，高的可达1000M以上。
在大多数情况下，总希望集成运放的开环输入电阻大一些好。
（3）输出电阻Ro。
在没有外加反馈的情况下，集成运放在室温下其输出电压变化与输出电流变化之比。
它实际上就是开环状态下集成运放输出级的输出电阻，其大小反映了放大器带负载的能力，Ro通常越小越好，典型值一般在几十到几百欧。
（4）共模输入电阻Ric。
开环状态下，两差分输入端分别对地端呈现的等效电阻，称为共模输入电阻。
（5）开环频率特性。
开环频率特性是指：在开环状态下，输出电压下降3dB所对应的通频带宽，也称为开环-3dB带宽。
2.输入失调特性由于运算放大器输入回路的不对称性，将产生一定的输入误差信号，从而限制里运算放大器的信号灵敏度。
通常用以下参数表示。
（1）输入失调电压Vos。
在室温及标称电源电压下，当输入电压为零时，集成运放的输出电位Vo0折合到输入端的数值，即：Vos=Vo0/Ao失调电压的大小反映了差动输入级元件的失配程度。
当集成运放的输入端外接电阻比较小时。
失调电压及其漂移是引起运算误差的主要原因之一。
Vos一般在mV级，显然它越小越好。
（2）输入失调电流Ios。
在常温下，当输入信号为零时，放大器两个输入端的基极偏置电流之差称为输入失调电流。
即：Ios=Ib- — Ib+式中Ib-、Ib+为放大器内两个输入端晶体管的基极电流。
集成运放的主要参数
u
u u
U OPP
_ +
∞ A +
uo
u
u
_ +
∞ A +
uo
uo
U OPP
u
（1） 线性区
u u
U OPP
uo Aud (u u )
（2）非线性区
uo
U OPP
uo Aud (u u )
U OPP
u u
Aod Acd
Aod降至 0dB 时的频率。
12. 转换速率 SR
在额定负载条件下，输入一个大幅度的阶跃信号时， 输出电压的最大变化率，单位为V/μ s。
13、运放的电压传输特性 uo f (u u )
uo Aud (u u )
uo
U OPP
Aud 一般为 104 — 107
3.5 集成运放的主要参数
1、开环差模电压放大倍数Aud
Aud
uo u u
u
_
+
∞ A +
uo
u
2、输入电阻 Rid
u u Rid i
3、输入失调电压UIO 在输入电压为零时，输出电压不一定为零 为使此时的输出电压为零，在输入级加的补偿电压 称为输入失调电压
U IO U U
7、最大共模输入电压Uicmax
∞ A +
uo
u
超过这个电压运放将不具备共模抑制能力甚至被损坏 8、最大输出电压UOPP 在输出电压 uo 与输入电压（u+ - u- ）保持不失真关系 的前提下的最大输出电压，与电源电压有关。
9. 共模抑制比KCMR 它的定义是KCMR = 20lg 10. - 3dB带宽 fH Aod下降 3dB 时的频率。 11. 单位增益带宽 BWG
简述理想化集成运放的参数要求及特点
简述理想化集成运放的参数要求及特点理想化集成运放是一种高度理想化的运放模型，它具有一系列特定的参数要求和特点。
在中心扩展下，我将详细阐述这些要求和特点。
理想化集成运放的参数要求包括：1. 增益（Gain）：理想化集成运放的增益应当趋近于无穷大，即具有无穷大的放大能力。
这意味着它可以将微小的输入信号放大到较大的幅度，以便于后续的处理和分析。
2. 带宽（Bandwidth）：理想化集成运放应具有无限的带宽，即可以传输任何频率的信号，而不会出现失真或衰减。
这使得它可以处理宽带信号，并适用于各种应用领域。
3. 输入阻抗（Input Impedance）：理想化集成运放的输入阻抗应当趋近于无穷大，以确保输入信号的准确性和稳定性。
它应该能够接受来自各种输入源的信号，而不会对它们产生影响。
4. 输出阻抗（Output Impedance）：理想化集成运放的输出阻抗应当趋近于零，以确保输出信号的准确性和稳定性。
它应该能够驱动各种负载，并提供与输入信号相匹配的输出电压。
5. 共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio，CMRR）：理想化集成运放的CMRR应当趋近于无穷大，以消除来自共模信号的干扰。
它应该能够有效地抑制共模干扰，使得输出信号只包含差模信号。
6. 温漂（Temperature Drift）：理想化集成运放的温漂应当趋近于零，以确保其参数在不同温度下的稳定性。
它应该能够在不同的工作环境中保持一致的性能。
理想化集成运放具有以下特点：1. 理想化集成运放具有高增益和高输入阻抗，可以将输入信号放大到足够的幅度，并准确地接收输入信号，从而实现对信号的精确处理。
2. 理想化集成运放具有宽带宽和低输出阻抗，可以传输和驱动各种频率和负载，适用于不同的应用场景。
3. 理想化集成运放具有良好的共模抑制比，可以有效地抑制共模干扰，提供纯净的差模输出。
4. 理想化集成运放具有稳定的温漂特性，可以在不同的工作温度下保持一致的性能，确保信号的准确性和稳定性。
理想集成运放的三个主要参数
理想集成运放的三个主要参数
理想集成运放是模拟集成电路中非常重要的器件，具有许多优良的性能。
其三个主要参数是：开环差模电压放大倍数Aod、差模输入电阻Rid和输出电阻Ro。
以下是关于这三个参数的详细解释：
首先，开环差模电压放大倍数Aod是理想集成运放的重要参数之一。
它是指在无反馈情况下，运放输出电压与输入差模电压的比值。
这个参数描述了运放在没有反馈控制下的增益能力。
通常，理想运放的Aod非常大，这意味着它能够将差模信号放大很多倍。
在实际应用中，由于存在反馈回路，运放的开环增益可能并不直接影响其闭环增益。
其次，差模输入电阻Rid也是理想集成运放的一个重要参数。
它表示差模信号输入时，运放的输入电阻。
这个参数反映了运放在信号输入端的阻抗特性。
高的Rid意味着对信号的衰减很小，有利于信号的传输和处理。
在实际应用中，Rid 通常非常大，以确保信号的完整性。
最后，输出电阻Ro是理想集成运放的第三个主要参数。
它表示运放输出端的内阻。
这个参数反映了运放在带负载能力方面的性能。
理想运放的Ro应该非常小，这意味着它能够驱动很大的负载而不失真。
在实际应用中，Ro的大小会受到多种因素的影响，如电源电压、负载阻抗等。
综上所述，理想集成运放的三个主要参数Aod、Rid和Ro分别反映了其在放大能力、输入阻抗和输出驱动能力方面的性能。
这些参数的优化和平衡使得理想集成运放成为一种高性能、高稳定性的模拟电路器件，广泛应用于各种电子系统中。
在设计和应用理想集成运放时，了解这些参数的具体数值和应用范围是非常重要的，以确保系统的稳定性和性能。
运放的基本参数
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。
集成运放的主要参数
集成运放的主要参数
为了正确选择和合理使用集成运放，必需了解其主要参数的意义和大小范围，现介绍如下：
1．开环差模电压放大倍数（开环电压增益）Auo
它是打算运算精度的主要参数，在输出端开路，没有外接反馈电路，在标称电源电压作用下，两个输入端加信号电压，测得的差模电压放大倍数Auo。
Auo越大，运算精度就越高。
典型运算放大器的Auo≈105（或100dB）目前高质量的集成运放Auo可达107以上（或140dB）。
2．开环差模输入电阻rid
它是指集成运放两个输入端加差模信号时的等效电阻。
表征输入级从信号源取用电流的大小。
一般rid为3MΩ左右，目前高的运放可达1000MΩ以上。
3．开环输出电阻ro
开环输出电阻表征运放带负载的力量，它是指没有外接反馈电路时，输出级的输出电阻。
其阻值越小越好，一般为600Ω以下。
4．最大输出电压UOM
输出端接上额定负载与标称电源电压作用时，所能输出的不明显失真的最大电压，称为最大输出电压，一般为±13V以下。
5．输入失调电压Uio
在抱负状况，输入信号电压为零，输出直流电压也为零。
但在实际上，输入信号电压为零时，输出电压不等于零。
为使输出电压为零，
在输入端加一个补偿电压，该补偿电压称为输入失调电压Uio。
它表征输入级差动放大电路两个晶体管不对称的程度，Uio越小越好，一般为几毫伏。
6．共模抑制比KCMR。
它表示运放的差模电压放大倍数Ad与共模电压放大倍数Ac之比的肯定值，KCMR越大，说明运算放大器的共模抑制性能就越好。
《模拟电子技术基础》教学课件 5.4集成运放的主要参数和电压传输特性
5.4 集成运放的主要参数和电压传输特性
5.4.1 集成运放的主要参数
1.集成运放的直流参数
③输入偏置电流IIB 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。
μA741输入偏置电流IIB是80nA，LM324的输入偏置电流是20nA。 ④温度漂移 输入失调电压温漂 dUIo /dt 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。 其值一般约为±（10～20）μV/℃。
A
uP
+
uo
①虚短
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，
这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。
②虚断 “虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，
这一特性称为虚假开路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。
（2）运放在正反馈或开环时，工作在非线性区。
输入失调电流的温漂dIIO/dT指输入失调电流随温度的变化率。 高质量的运放，其值一般约为每度几个pA。
5.4 集成运放的主要参数和电压传输特性
2.集成运放的交流参数 ①开环差模电压放大倍数Aod 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。
通用型集成数和电压传输特性
2.集成运放的交流参数
③共模抑制比 KCMR 和共模输入电阻Ric 与差分放大电路中的定义相同，是差模电压增益 Aud 与共模电压增益 Auc 之比， 常用分贝数来表示。
KCMR=20lg(Aud / Auc ) (dB)
一般通用型运放的KCMR为80～120dB，高精度运放可达140dB。 μA741的KCMR大于90dB，LM324的KCMR大于80dB。
集成运放性能参数
Rod
1、差模特性
v
差模特性：是指集成运放在
vid
Rid
Av d vid
vo
差模输入信号作用下，所呈
现的特性，相应的集成运放 v
的电路模型如图所示。
根据电路模型可知 vid v v
Avd
vo vid
vo v v
Avd (dB) 20 lg Avd 其值在80~140dB(104~107倍)
根据定义有：
vid v v
vic
v
2
v
KCMR
Avd Avc
所以
voc
Avcvic
Avd
vic KCMR
voc
Avcvic
Avd
vic KCMR
可将上是折算到输入端，根据第183页（4-423式）已知：
vid
vic KCMR
作为输入误差电压，则电路模型可等效为：
vic
K CM R
v Ric vid Rid Ric
差模输入电阻Rid，指集成运放两输入端之间呈现的视 在电阻，MΩ数量级。
MOS集成运放Rid ，一般为106 MΩ 。
Rod 为输出电阻，一般在200Ω一下。
一般情况下，上述各参数均为频率的复函数，分别表示为： Avd(jω) 、Zid(jω) 、Zod(jω) 。
最大的差模输入电压范围 VIDM ：是指输入差分对管发 射结不产生反向击穿所能承受的最大输入电压。
2、共模特性 共模特性：是指集成运放在共模输入信号作用下呈现的特性， 属于这一类特性的参数主要为，共模抑制比 KCMR ，共模输 入电阻 Ric 和最大的共模输入电压范围 VICM 。计入共模参数 后的电路模型，如图所示：
模拟电路：7-2、7-3运放的参数及理想运放
1、开环差模电压增益AOd 集成运放在无外加反馈情况下的差模电压增益。
A Od
uO uO u id u u
u+ u-
+ -
uO
AOd越大越好，一般在70~120dB范围内。 2、输入失调电压 UI0及其温漂UI0 静态时为使输出电压为0，需要在输入端所加的补偿电压， 其值表征了运放输入级的对称性，在一定程度上也反映了温 漂的大小。
U IO
dU IO 输入失调电压 UI0的温度变化率。 dT
C； UI0：1~10mV； UI0：5~10V/º
3、输入偏置电流 IIB
I IB
1 ( I B1 I B 2 ) 2
典型值：10~几千nA
输出电压为0时，两个输入端偏置电流的平均值。 4、输入失调电流 II0及其温漂II0
u+ u-
+ -
uO
rid：几兆欧； 若以场效应管作为输入级可达106M 6、共模抑制比KCMR 开环差模电压增益与开环共模电压增益之比。
K CMR
A Od 20 lg | | A OC
KCMR越大越好，一般在80~160dB范围内。
7、最大共模输入电压UICm 表示集成运放所能承受的最大共模电压。若超过此值，运 放的共模抑制比将显著恶化。 8、最大差模输入电压UIdm
非线性区：虚断；输出为正向（负向）饱和值。
i i 0;
在分析运放的各种应用电路时，首先必须判断其中的运放 工作在哪个区域。 线性区： 必须要在电路中引入深度负反馈。 非线性区： 运放工作在开环状态。
2、非线性区
u+- u非线 性区
若差模输入信号过大，超出其线性范围时，会导致运放内 部的某些晶体管饱和或截止，此时运放的输出电压只有两 种情况，要么为正向饱和值，要么为负向饱和值。
集成运放内部电路和性能指标
运放的功放级 功率放大器
2024/4/16
1
本次课
6.5 集成运放电路举例
6.7 集成运算放大器的主要性能指标
〔包括 2.5.3 有限的压
摆率〕
2024/4/16
2
集成运放的特点及构成
以具有代表意义的通用型模拟集成运 算放大器为例。
介绍通用型模拟集成运算的结构、原 理、应用、特点等。
大。 VT2、VT4 横向PNP管， CB电路，有利提高差模输入电压。
2024/4/16
19
输入级分析
VT5、VT6、VT7为比例电流源。 组成差放的有源负载，可提高增益〔单端
输出相当双端输出〕。 完成双端—单端化输出转换。 同时具有共模拟制作用。
2024/4/16
20
输入级分析
2024/4/16
2024/4/16
3
模拟集成电路特点
从制造工艺来看： 采用直接耦合的电路结构〔不宜做大电容
和电感〕；
输入级〔及其它〕常用差动电路〔利用对 称性做补偿〕；
大量采用恒流源电路〔做偏置和有源负 载〕，做晶体管比做电阻等元件还容易。 也常常采用组合电路形式。
2024/4/16
4
集成电路的优点
有体积小、功耗小、功能强、可靠性好的 优点，故得到广泛应用开展。
67
2024/4/16
68
2024/4/16
69
运放的选择
见P65 表2.5.2 常用集成运算放大器型号及参数举例 通用741系列 通用324系列〔4运放〕 高速318系列 低功耗/高精度/低漂移/高输入阻抗的OP07/OP77
系列
高精度/低噪声/低漂移/低偏流的O27/OP37系列
集成运算放大器主要参数
集成运算放大器主要参数
集成运放的参数较多，其中主要参数分为直流指标和交流指标。
其中主要直流指标有输入失调电压、输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）、输入偏置电流、输入失调电流、输入偏置电流的温度漂移（简称输入失调电流温漂）、差模开环直流电压增益、共模抑制比、电源电压抑制比、输出峰-峰值电压、最大共模输入电压、最大差模输入电压。
主要交流指标有开环带宽、单位增益带宽、转换速率SR、全功率带宽、建立时间、等效输入噪声电压、差模输入阻抗、共模输入阻抗、输出阻抗。
1.直流指标
输入失调电压VIO：输入失调电压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（即上述的标准硅工艺）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。
输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）αVIO：输入失调电压的温度漂移定义为在给定的温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的比值。
这个参数实际是输入失调电压的补充，便于计算在给定的工作范围内，放大电路由于温度变化造成的漂移大小。
一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间，精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。
集成运算放大器的主要参数
集成运算放大器的主要参数
开环放大倍数AVO：无反馈时集成运放的放大倍数。
闭环放大倍数AVF：有反馈时集成运放的放大倍数称为闭环放大倍数。
其数值按照详细的反馈状况来计算。
输入失调VIO：输入电压为零时，为了使输出电压为零，在输入端外加的补偿电压。
普通为毫伏级。
它表征电路输入部分不对称的程度，VIO 越小，运放性能越好。
输入失调IIO：输入电压为零时，为了使放大器输出电压为零，在输入端外加的补偿电流。
其值为两个输入端静态基极电流之差。
输入偏置电流IIB：输入电压为零时，两个输入端静态基极电流的平均值。
普通为微安数量级，IIB越小越好。
开环电压放大倍数AVO：电路开环状况下，输出电压与输入差模电压之比。
AVO越大，集成运放运算精度越高。
普通中增益运放的AVO可达105倍。
开环输入阻抗ri：指电路开环状况下，差模输入电压与输入电流之比。
ri越大，运放性能越好。
普通在几百千欧至几兆欧。
开环输出阻抗ro：电路开环状况下，输出电压与输出电流之比。
ro越小，运放性能越好。
普通在几百欧左右。
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集成运放的主要技术参数
评价集成运放好坏的参数很多，它们是描述一个实际运放与理想放大器件接近程度的数据，这里仅介绍其中主要的几种。
一、输入参数
1．输入失调电压U O及其温漂
在室温及标准电源电压下，为了使静态U O = 0，而在输入端需要加的补偿电压值称为U OS，它反映电路中的对称程度和电位配置情况。
典型值为2mV 。
是在指定温度范围内UOS随温度变化的平均变化率。
是运放电压漂移特性的量度。
单位μV／℃，一般为0.3～30μV／℃。
2．输入偏置电流I B
I B是在室温及标准电源电压下，以理想恒流源驱动两输入端，使U O＝0时的两个输入端电流的平均值，即
I B＝（I B1＋I B2 ）／2。
通常，I B为0.1～10μA 。
3．输入失调电流I OS及其温漂
I OS是指在U O = 0时，两输入端静态电流之差，即I OS＝I B1 - I B2，一般为0.5～5μA。
是在指定温度变化范围内，I OS随温度的变化率。
其值为3pA／℃～50nA／℃。
二、差模特性参数
1．开环差模电压放大倍数A od及其频率特性。
A od是指在标准电源及规定负载凡下的开环差模电压放大倍数。
|A d（jω）| 下降到直流差模电压放大倍数A od的时所对应的频率为f H。
2．最大差模输入电压U idm
U idm是指两个输入端之间所能承受的最大电压差值。
超过该值，输入级某一侧将出现PN结反向击穿现象。
3．差模输入电阻r id
r id是在室温下，开环运放两输入端之间的差模输入信号的动态电阻。
双极型管输入级r id在几十kΩ～几MΩ；场效应管差动输入级r id可达108Ω以上。
三、共模特性参数
1．最大共模输入电压U icm
U icm是共模输入电压范围。
是在标准电压下，两输入端相同电位时的最大输入电压值。
一旦超过U icm，则CMRR将明显下降。
2．共模输入电阻r ic
r ic是指室温下，每个输入端到地的共模动态电阻。
3．共模抑制比CMRR
C MRR定义为运放开环差模电压放大倍数与其共模电压放大倍数之比，即
或
它等于差动输入级的CMRR，典型值为80dB以上。
四、大信号动态参数
1．转换速率S R
S R表示运放对大信号阶跃输入有多快的反应能力，是在额定大信号输出电压时，运放输出的最大变化速率，即。
2．全功率带宽f pp
f pp是指在正弦输入且运放接成电压跟随器组态时，在额定输出电流I om及规定失真条件下的额定输出电压U om所对应的带宽。
其他参数可查阅有关集成电路手册。