运算放大器稳定性分析3
典型的两级运放环路稳定性分析
典型的两级运算放大器环路稳定性分析典型的两级运放如图所示，负载电容CL=50fF。
首先建立静态工作点。
加偏置电流I0=4uA,加共模输入电平1.25V。
仿真后得到结果如下，静态工作点是合适的。
1.开环分析米勒补偿前做开环分析如下，显然，这是不合适的。
加米勒补偿电容Cc=200fF，做开环分析如下，显然，这也是不合适的。
这是由于电路中存在零点造成的。
加入调零电阻Rz=40K，，仿真结果如下。
可以看出，，，相位裕度为40度，不够。
可通过加大补偿电容来进一步分裂p1，p2主次极点。
（已尝试过加米勒补偿电容Cc=300fF可以得到大于60度的相位裕度）。
但是本次设计的运放用在负反馈环路中，故只需要负反馈环路是稳定的就达到设计标准。
理论计算。
查看各管子的静态工作点。
，，，即。
，，，即。
，。
理论值与仿真结果非常接近。
，理论值与仿真结果非常接近。
，，理论值与仿真结果非常接近。
，，理论值与仿真结果40度偏差较大。
2.在负反馈环路中做环路稳定性分析：从上图可以看出，加入反馈电阻网络R1，R2后就打破了原有的静态工作点：主要是反馈电阻网络R1，R2中的电流由M7管提供，所以M7管的静态工作点打破了，即运放的第二级跨导GmⅡ，输出电阻R2都变了。
从波特图中可以看出相位裕度为77度，满足设计标准。
理论计算：查看各管子的静态工作点。
，，，即。
，，，即。
，。
理论值与仿真结果非常接近。
，理论值与仿真结果非常接近。
，理论值与仿真结果非常接近。
，，理论值与仿真结果77度偏差较大。
此结果可能是由于gm7变大，原来的调零电阻RZ过大造成的。
现在改变调零电阻Rz=25K，，仿真结果如下：此时，相位裕度为63度，满足设计标准。
3.改用大电感大电容仿真环路增益：仿真方法如上图所示，将环路断开，加入大电感L0=1GH通直流以建立直流工作点，并且断开交流通路，加入大电容C3=1GF通交流小信号V8。
从仿真结果图中可以看出相位裕度为70度。
不同的仿真方式所得到的结果略有误差。
电路中的运算放大器有哪些特点和应用
电路中的运算放大器有哪些特点和应用运算放大器是电路中应用广泛的一种电子器件，它具有许多特点和应用。
本文将介绍运算放大器的特点，并探讨其在电路中的各种应用。
一、特点1. 高增益：运算放大器的主要特点之一是具有较高的电压增益。
它能够将输入信号增加到一个较高的水平，以便于后续的处理和分析。
2. 宽频带宽：运算放大器的频带宽度较宽，能够处理较高频率的信号。
这使得它在许多应用中都能够提供精确和有效的放大功能。
3. 低噪声：运算放大器通常具有较低的噪声水平，这使得它在信号处理中非常有用。
低噪声的特性使得运算放大器能够提供更清晰和准确的信号放大。
4. 高输入阻抗和低输出阻抗：运算放大器的输入阻抗很高，可以减小对输入信号源的负载，保持传输信号的完整性。
同时，输出阻抗较低，能够驱动负载电路。
5. 可调节增益和偏置：运算放大器通常具有可调节的增益和偏置特性，这使得它在不同应用场景下能够灵活应对和满足需求。
二、应用1. 信号放大和滤波：运算放大器广泛应用于信号放大和滤波电路中。
通过调节放大器的增益和频率响应，可以实现对信号的放大和滤波功能，使得信号的频率范围和振幅得到控制和优化。
2. 模拟计算：运算放大器也常用于模拟计算电路中。
其高增益和精确性能使其成为模拟电路中一种重要的元器件，例如用于模拟加法、乘法、积分和微分等运算。
3. 电压比较和开关：运算放大器的高增益和灵敏度使其非常适合于电压比较和开关电路的应用。
通过将运算放大器配置为比较器或开关，可以实现对电压信号的比较和控制。
4. 反馈控制系统：运算放大器在反馈控制系统中起着至关重要的作用。
通过引入适当的反馈电路，可以实现对电路稳定性、增益和响应速度的控制。
5. 传感器信号处理：运算放大器还广泛应用于传感器信号处理中。
传感器常常输出微弱的信号，而运算放大器能够对这些信号进行放大和处理，以提高信号的灵敏度和稳定性。
6. 精密测量仪器：运算放大器也被广泛应用于精密测量仪器中。
运算放大器1至4脚供电
运算放大器1至4脚供电一、运算放大器基本概念与结构运算放大器，又称为运放，是一种模拟电路，具有广泛的应用。
它主要由输入端、输出端、正负电源端以及接地端组成。
在实际应用中，运算放大器的供电方式有多种，其中1至4脚供电是一种常见的供电方式。
二、运算放大器的供电方式及特点1.1至4脚供电：运算放大器的1至4脚供电指的是正负电源分别接入第一和第三脚，第二脚作为接地端。
这种供电方式具有以下特点：（1）稳定性：1至4脚供电方式有利于提高运算放大器的稳定性，降低自激振荡的风险。
（2）电源抑制比：该供电方式具有较高的电源抑制比，能够降低外部电源波动对电路性能的影响。
（3）输入输出阻抗：1至4脚供电时，运算放大器的输入输出阻抗较高，有利于提高信号传输效果。
2.注意事项：在采用1至4脚供电时，应注意以下几点：（1）电源电压范围：确保正负电源电压在运算放大器的工作电压范围内，以保证电路正常工作。
（2）电源去耦：为减小电源干扰，应采用去耦电路，提高电路的抗干扰能力。
（3）接地处理：合理处理接地端，降低接地电阻，以减小地线干扰。
三、1至4脚供电的实现与应用1.实现：在实际电路设计中，根据运算放大器的供电需求，将正负电源分别接入第一和第三脚，第二脚接地。
同时，注意电源线宽度和间距，以满足电路性能要求。
2.应用：1至4脚供电在各类电子设备中均有广泛应用，如音频放大器、滤波器、电压跟随器等。
这种供电方式有利于提高电路的稳定性和可靠性，满足各种场合的需求。
四、注意事项与实用技巧1.注意事项：（1）根据实际应用场景选择合适的运算放大器型号。
（2）确保电源电压稳定，避免电压波动对电路性能造成影响。
（3）合理布局电路，减小相互干扰。
2.实用技巧：（1）采用多层印刷电路板，提高电路的抗干扰能力。
（2）电源线采用双绞线，降低外部电磁干扰。
（3）在地线附近增加屏蔽层，减小外部干扰信号。
通过以上分析，我们可以看出，1至4脚供电方式在运算放大器应用中具有诸多优势。
全差分运算放大器中共模稳定性的分析
Ａｂ ｔａ ｔ Ｄｅｉｎｃ ｎ ｉｅａｉｎ ｒ ｒｓ ｎｅ ｒｓａ ｉ ｚｎ ｅｃ ｍｍｏ — ｄ ｅ ｂ ｃ （ ＭＦ ｓｒ ｃ ： ｓｇ ｏ ｓｄ ｒｔ ｓａｅｐ ｅｅ ｔｄｆ ｔｂｌ ｉｇｔ ｏ ｏ ｏ ｉ ｈ ｎ ｍｏ ｅｆ ｄ ａ ｋ ｅ Ｃ Ｂ） ｌｏ ｌ ｏ ｐｉ ｆ ｌ ｎｕｙ
的框 图。
共模反馈电路环路首先检测共模输出平均电压 （ ｏ ＋ ０ ） ，然后产生一个关 于 Ｖ ｃＶ ｍ的信 Ｖｎ ｖＰ ／ ２ ｏ— ｃ
的电路关于对称轴是完美的匹配并且对称的 ， 避免 了镜像极点 ， 从而获得 了更高的闭环速度。
然而 ，全差 分运算 放 大器最 主要 的一 个缺 点是 需 要 共 模 反 馈 电路 （ｏ ｍｏ ｏｅ￣ ｄａｋ ｃｍ ｎ ｍ ｄ ｅｂｃ ，
Ｃ Ｂ） ＭＦ 来控 制共 模输 出 电压 。 在一个 实 际 的差 分 电 路 中 ， 电流源 （ 拉 电流 源 ） ｎ型 电流 源 （ Ｐ型 上 与 下
ｓ ａｔ ｔ ｅｓ’
．
Ｔ ｅ ｃｒ ｕ ｔ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｎ ０ １ ｕ ＣＭＯＳ ｍｉｅ ｉｎ ｌ ｒ ｃ ｓ ｆ ＭＩ ｓｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌ ｅ ｈ ｉ ｉ ｉ ｌ ｍｅ ｔ ｄ ｉ ． ８ ｍ ｃ ｘ ｄ ｓｇ ａ ｏ ｅ ｓｏ ｐ Ｓ Ｃ ｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ａ ｅ ｎ ａｆ ｄ ｄ ｏ
ｄ ｆ ｒ ｎ ｉｌ ｏｔｇ ｅ ｂ ｃ ＭＯＳ ａ ｌ ｅ ｓ ｓ ｄ ｉ ｒ ｇ ａ ｉ ｅ ｅ ｔ ｌ ｅｆ ｄ ａ ｋ Ｃ ｆ ａｖ ａ ｅ ｍｐ ｉ ｒ ｅ ｐ ｏ ｒ ｍｍａ ｌ ａ ｎ Ｃ ｎ ｒｌ ｍｐ ｉ ｅ ｓ Ａ ｅ ｏ ｓｄ ｒ ｔ ｎ ｉ ｆ ｕ ｎ ｂ ｅ ｇ ｉ ｏ ｔ ｏ ａ ｌ ｒ ． ｆ ｒ ｎ ｉｅ ａ ｉ ｓｉ ｉ ｆ ｔ ｃ ｏ ｎ
典型的两级运放环路稳定性分析
典型的两级运算放大器环路稳定性分析典型的两级运算放大器环路稳定性分析典型的两级运放如图所示，负载电容CL=50fF 。
首先建立静态工作点。
首先建立静态工作点。
加偏置电流加偏置电流I0=4uA,加共模输入电平1.25V 。
仿真后得到结果如下，仿真后得到结果如下，静静态工作点是合适的。
态工作点是合适的。
1. 开环分析开环分析米勒补偿前做开环分析如下，显然，这是不合适的。
米勒补偿前做开环分析如下，显然，这是不合适的。
加米勒补偿电容Cc=200fF，做开环分析如下，显然，这也是不合适的。
这是由于电路中存在零点造成的。
存在零点造成的。
加入调零电阻Rz=40K，，仿真结果如下。
可以看出，，，相位裕度为40度，不够。
可通过加大补偿电容来进一步分裂p1，p2主次极点。
（已尝试过加米勒补偿电容Cc=300fF可以得到大于60度的相位裕度）。
但是本次设计的运放用在负反馈环路中，故只需要负反馈环路是稳定的就达到设计标准。
运放用在负反馈环路中，故只需要负反馈环路是稳定的就达到设计标准。
理论计算。
理论计算。
查看各管子的静态工作点。
查看各管子的静态工作点。
，，，即。
，，，即。
，非常接近。
理论值与仿真结果非常接近。
，理论值与仿真结果非常接近。
，非常接近。
，理论值与仿真结果非常接近。
，，理论值度偏差较大。
与仿真结果40度偏差较大。
2.在负反馈环路中做环路稳定性分析：在负反馈环路中做环路稳定性分析：从上图可以看出，加入反馈电阻网络R1，R2后就打破了原有的静态工作点：主要是反馈电阻网络R1，R2中的电流由M7管提供，所以M7管的静态工作点打破了，即运放的第二级跨导GmⅡ，输出电阻R2都变了。
从波特图中可以看出相位裕度为77度，满足设计标准。
理论计算：理论计算：查看各管子的静态工作点。
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，此时，相位裕度为63度，满足设计标准。
运算放大器稳定性实验
●Hello,and welcome to the TI Precision Lab supplement for op amp stability.●This lab will walk through detailed calculations,SPICE simulations,and real-worldmeasurements that greatly help to reinforce the concepts established in the stability video series.●你好，欢迎来到TI Precision Labs（德州仪器高精度实验室）的运放稳定性环节。
●这个实验会包括计算，SPICE仿真和实际测试。
这些环节帮助大家对视频中的概念加深理解。
●The detailed calculation portion of this lab can be done by hand,but calculationtools such as MathCAD or Excel can help greatly.●The simulation exercises can be performed in any SPICE simulator,since TexasInstruments provides generic SPICE models of the op amps used in this lab.However,the simulations are most conveniently done in TINA-TI,which is a free SPICE simulator available from the Texas Instruments website.TINA simulation schematics are embedded in the presentation.●Finally,the real-world measurements are made using a printed circuit board,orPCB,provided by Texas Instruments.If you have access to standard lab equipment,you can make the necessary measurements with any oscilloscope, function generator,Bode plotter,and±15V power supply.However,we highly recommend the VirtualBench from National Instruments.The VirtualBench is an all-in-one test equipment solution which connects to a computer over USB or Wi-Fi and provides power supply rails,analog signal generator and oscilloscope channels,and a5½digit multimeter for convenient and accurate measurements.This lab is optimized for use with the VirtualBench.●本实验的计算可以通过實際計算，如果使用Mathcad或者Excel这样工具会更好。
运放稳定性之环路稳定性主要技巧与经验
运放稳定性之环路稳定性主要技巧与经验篇一：运放稳定性分析1~6目录运放稳定性分析系列1：环路稳定性基础 (2)引言.................................................................................................................. .. (2)波特图（曲线）基础.................................................................................................................. .. (2)直观元件模型.................................................................................................................. .. (5)稳定性标准.................................................................................................................. (7)环路稳定性测试.................................................................................................................. . (7)环路增益稳定性举例.................................................................................................................. (10)1/β与闭环响应.................................................................................................................. . (11)运放稳定性系列2：运放网络SPicE分析 (12)引言.................................................................................................................. . (12)SPicE环路增益测试.................................................................................................................. .. (12)运放网络与1/β.................................................................................................................. . (12)zF运放网络.................................................................................................................. (13)运放网络zi................................................................................................................... (17)简单运放交流SPicE模型.................................................................................................................. (19)详细运放交流SPicE模型.................................................................................................................. (20)附录：空白幅度与相位曲线.................................................................................................................. . (22)运放稳定性分析系列3：Ro与RoUT............................................................................................................ ..23Ro和RoUT的定义与推导.................................................................................................................. (23)从数据资料曲线上计算Ro................................................................................................................. (24)Ro和RoUT要点概述.................................................................................................................. (26)Ro与SPicE仿真.................................................................................................................. (26)单电源运放的真实Ro................................................................................................................. .. (27)Ro的实测技术.................................................................................................................. (28)运放稳定性分析系列4：环路稳定性主要技巧与经验 (30)环路增益带宽准则.................................................................................................................. . (31)极点与零点转换技术.................................................................................................................. (31)十倍频程准则.................................................................................................................. (32)zi和zF幅度十倍频程准则.................................................................................................................. (35)双反馈路径.................................................................................................................. . (36)实际稳定性测试.................................................................................................................. .. (39)运放稳定性设计分析5：单电源缓冲器电路的实际设计 (41)技术背景：.............................................................................................................. .. (41)设计要求：.............................................................................................................. .. (43)设计拓扑：.............................................................................................................. .. (44)1/β分析：.............................................................................................................. . (45)cmoS放大器与aol注意点：.............................................................................................................. (50)最终缓冲器分析：.............................................................................................................. .. (52)运算放大器稳定性设计分析6：电容性负载稳定性RiSo、高增益及cF、噪声增益 (57)运算放大器示例与Ro计算.................................................................................................................. . (58)aol修正模型.................................................................................................................. . (59)RiSo及cL补偿.................................................................................................................. .. (63)高增益及cF补偿.................................................................................................................. . (68)噪声增益补偿.................................................................................................................. (72)1运放稳定性分析作者：Burr-Brown产品战略发展经理TimGreen来源：德州仪器（Ti）公司运放稳定性分析系列1：环路稳定性基础引言本系列所采用的所有技术都将―以实例来定义‖，而不管它在其他应用中能否用普通公式来表达。
几种运算放大器比较器及电路的简单分析
几种运算放大器比较器及电路的简单分析运算放大器和比较器是两种常见的电子元件，它们在电路中具有不同的功能。
本文将对这两种电子元件进行简单的分析和比较。
一、运算放大器运算放大器是一种用于放大电压信号的电子设备。
它具有高放大倍数和低失真的特点，常被用于放大微弱的输入信号。
运算放大器一般由多级放大电路组成，其中包括差动输入级、差动放大级、共射放大级和输出级。
运算放大器具有以下几个特点：1.高放大倍数：运算放大器通常具有很高的开环放大倍数，可以放大微小的输入信号。
2.低失真：运算放大器的差分输入电阻和输入容量很低，从而减小了输入信号的失真。
3.稳定性好：运算放大器具有很好的直流稳定性和交流稳定性，使其能够在不同的负载条件下稳定工作。
4.大信号驱动能力：运算放大器能够输出较大的电流和电压，可以驱动各种负载。
5.可调增益：运算放大器通常具有可调的增益，可以通过调节电阻、电容或反馈电阻等元件来改变放大倍数。
运算放大器常被应用于放大、滤波、积分、微分和开关等电路中，常见的应用有示波器、滤波器和反馈电路等。
二、比较器比较器是一种用于比较两个电压的电子元件。
它具有高增益和快速响应的特点，常被用于判断输入信号的大小关系。
比较器通常由不同类型的放大电路和判决电路组成，常见的比较器有有限增益比较器、开环比较器和比率比较器等。
比较器具有以下几个特点：1.高增益：比较器通常具有很高的增益，可以放大微小的输入差异。
2.快速响应：比较器的响应时间很短，可以快速判断输入信号的大小关系。
3.可调阈值：比较器可以通过调节电阻、电容或反馈电阻等元件，改变阈值的位置。
4.高输入阻抗：比较器的输入阻抗很高，可以减小输入电路对比较器的影响。
比较器常被应用于开关、报警、触发器和AD转换等电路中，常见的应用有电压比较器、窗口比较器等。
三、运算放大器与比较器的比较虽然运算放大器和比较器都是电路中常用的电子元件，但它们在功能和特性上有一些不同之处。
1.功能：运算放大器的主要功能是放大信号，而比较器的主要功能是比较电压。
Operational Amplifier Stability
TINA-TI应用实例：运算放大器的稳定性分析原创：TI美国应用工程经理：Tim Green译注：TI中国大学计划黄争Frank Huang负反馈电路在运算放大器的应用中起着非常重要的作用，它可以改善运放的许多特性，比如稳定增益，减小失真，扩展频带，阻抗变换等。
但是任何事情都有两面性，同样地，负反馈的引入也有可能会使得运放电路不稳定。
不稳定轻则可能带来时域上的过冲，而最坏情况就是振荡，即输出中产生预料之外的持续振幅和频率信号。
当不期望的振荡发生时，通常会给电路带来许多负面影响：一个最明显的例子是，当恒压源通过运放缓冲后送到ADC的参考电压端，如果运放发生振荡，会给整个电路的测量结果带来完全不可靠的数据。
本章中主要分析了电压反馈型运算放大器不稳定的原因；给出了使用伯特图来分析运放稳定性的方法；最后结合TINA-TI SPICE仿真软件，通过一个实例介绍了分析和解决运算放大器稳定性问题的方法。
关于TINA-TI与运放稳定性的更深入讨论可以参考TI公司线性产品应用经理Tim Green先生所撰写的《Operational Amplifier Stability》一文[1]。
这里也感谢Tim Green先生对本文提供的大量原始资料和技术指导。
5.1 运算放大器为什么会不稳定？要分析和解决运放的稳定性问题，首先要清楚为什么运算放大器会不稳定。
我们还是先从负反馈电路谈起，以同相放大器的方框图为例来推导反馈系统的一系列方程，如图5.1。
同时为更形象地描述运算放大器中的负反馈，绘制一个与图5.1等效的同相放大器如图5.2，注意β等系数在两图中的对应关系。
图5.1 负反馈框图图5.2 同相放大器中的负反馈在这个负反馈电路中，有三个重要的部件：1. 一个增益模块，其增益为a ，他接受差值信号d v ，并产生输出信号o v ，即o d v av =。
当这个增益模块为一运算放大器时，a 就是该运放的开环增益ol A 。
运算放大器稳定性分析3
Several example circuits ready for open-loop simulation are shown here. They can be used for review if there is confusion regarding where to break the loop in many standard circuit configurations. Note that for proper stability analysis, any output loading must remain directly on the output of the op amp and should not be placed on the other side of the inductor. Doing so would remove the effects the output loads have on the op amp output. 很多电路可以运用开环 SPICE 电路仿真，在实际电路中不知在何处断开 环路而感到困惑时可以用这些例子作为参考。 注意为了得到正确的稳定性分析结论，运放输出端所接的负载必须直接 体现在电路中，且不应该放置在电感的另外一端，否则就体现不同的负 载效应。
运算放大器的稳定性4―环路稳定性主要技巧与经验
运算放大器的稳定性4―环路稳定性主要技巧与经验运算放大器的稳定性第4部分（共15部分）：环路稳定性主要技巧与经验作者：Tim Green，TI公司本系列的第4部分着重讨论了环路稳定性的主要技巧与经验。
首先，我们将讨论45度相位及环路增益带宽准则，考察了在Aol 曲线与1/β曲线以及环路增益曲线Aolβ中的极点与零点之间的互相转化关系。
我们还将讨论用于环路增益稳定性分析的频率“十倍频程准则”。
这些十倍频程准则将被用于1/β、Aol及Aolβ曲线。
我们将给出运放输入网络ZI与反馈网络ZF的幅度“十倍频程准则”。
我们将开发一种用于在1/β曲线上绘制双反馈路径的技术，并将解释为何在使用双反馈路径时应该避免出现“BIG NOT”这种特殊情况。
最后，我们将给出一种便于使用的实际稳定性测试方法。
在本系列的第5部分中，这些关键工具的综合使用使我们能够系统而方便地稳定一个带有复杂反馈电路的实际运放应用。
环路增益带宽准则已确立的环路稳定性标准要求在fcl处相移必须小于180度，fcl是环路增益降为零时的频率。
在fcl处的相移与整个180度相移之间的差定义为相位余量。
图4.0详细给出了建议用于实际电路的经验，亦即在整个环路增益带宽（f≤fcl）中设计得到135度的相移（对应于45度的相位余量）。
这是考虑到，在实际电路中存在着功率上升、下降及瞬态情况，在这些情况下，运放在Aol曲线上的改变可能会导致瞬态振荡。
而这种情况在功率运放电路中是特别不希望看到的。
由于存在寄生电容与印制板布局寄生效应，因此这种经验还考虑在环路增益带宽中用额外的相位余量来考虑实际电路中的附加相移的。
此外，当环路增益带宽中相位余量小于45度时，即可能在闭环传输函数中导致不必要的尖峰。
相位余量越低及越靠近fcl，则闭环尖峰就会越明显。
180135-135oFrequency90(Hz)450-45Loop Stability Criteria:<-180 degree phase shift at fcl -135 degree phase shift at all frequencies <fcl Why?: Because Aolis not always “Typical” Power-up, Power-down,Power-trans ient ?Undefined “Typical”Aol Allows for phase shift due to real world Layout & Component Parasitics图4.0：环路增益带宽准则图字（上下、左右）：Aolβ（环路增益）相位曲线、-135°“相移”、频率(Hz)、45°“相位余量”环路稳定性标准：在fcl处相移< -180度θ设计目的：在所有< fcl的频率上，都有相移≤-135度原因：因为Aol（开环增益）并不总是“典型”，考虑到实际电路布局与器件的寄生效应，存在着功率上升、下降及暂态现象→这些是未定义的“典型”Aol。
2024年运算放大器市场发展现状
运算放大器市场发展现状引言运算放大器是一种电子器件，常用于信号放大和滤波等模拟电路中。
它在电子设备和系统中起着重要作用，广泛应用于消费电子产品、通信设备、工业自动化等领域。
本文将就运算放大器市场的发展现状进行探讨，分析市场规模、竞争格局、应用前景等方面的情况。
市场规模运算放大器市场在过去几年中持续增长。
根据市场调研公司的数据显示，2019年全球运算放大器市场规模达到了50亿美元，并呈现出稳定增长的趋势。
这一增长主要受到以下几个因素的驱动：1.消费电子市场的发展：随着智能手机、平板电脑等消费电子产品的普及，对于高性能、低功耗的运算放大器的需求不断增加。
2.工业自动化需求的增加：工业自动化领域对精密控制和信号处理的需求推动了运算放大器的市场需求。
3.新兴应用领域的崛起：人工智能、物联网等新兴技术的快速发展，给运算放大器市场带来了新增长点。
竞争格局运算放大器市场中存在着一些主要的竞争厂商，包括德州仪器、ADI、美国英飞凌等。
这些厂商拥有高品质的产品和强大的研发实力，在市场上具有较大的份额。
除此之外，一些地区性的厂商也在市场中占据一定的份额。
虽然市场上存在激烈的竞争，但厂商们通过不断创新和提供优质的产品，仍然可以在市场中获得竞争优势。
随着技术的进步和市场竞争的加剧，运算放大器市场的竞争格局可能会发生变化。
应用前景运算放大器在多个领域具有广泛的应用前景。
以下是一些主要的应用领域：1.消费电子产品：运算放大器广泛应用于智能手机、平板电脑、音频设备等消费电子产品中，用于信号放大和滤波。
2.工业自动化：运算放大器在工业自动化领域中用于仪器仪表、传感器信号放大和处理。
3.通信设备：运算放大器在通信设备中起到关键作用，用于信号放大和滤波，提高通信质量和稳定性。
4.医疗设备：运算放大器在医疗设备中用于生命体征监测、医学影像等方面，为医疗行业提供了重要的支持。
可以预见的是，随着新兴技术的发展和市场需求的增加，运算放大器的应用领域将会进一步扩展。
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。
运算放大器经典问题解析
运算放大器经典问题解析1.一般反相/同相放大电路中都会有一个平衡电阻，这个平衡电阻的作用是什么呢？(1) 为芯片内部的晶体管提供一个合适的静态偏置。
芯片内部的电路通常都是直接耦合的，它能够自动调节静态工作点，但是，如果某个输入引脚被直接接到了电源或者地，它的自动调节功能就不正常了，因为芯片内部的晶体管无法抬高地线的电压，也无法拉低电源的电压，这就导致芯片不能满足虚短、虚断的条件，电路需要另外分析。
(2)消除静态基极电流对输出电压的影响，大小应与两输入端外界直流通路的等效电阻值平衡，这也是其得名的原因。
2.同相比例运算放大器，在反馈电阻上并一个电容的作用是什么？(1)反馈电阻并电容形成一个高通滤波器, 局部高频率放大特别厉害。
(2)防止自激。
3.运算放大器同相放大电路如果不接平衡电阻有什么后果?(1)烧毁运算放大器，有可能损坏运放,电阻能起到分压的作用。
4.在运算放大器输入端上拉电容，下拉电阻能起到什么作用？(1)是为了获得正反馈和负反馈的问题，这要看具体连接。
比如我把现在输入电压信号，输出电压信号，再在输出端取出一根线连到输入段，那么由于上面的那个电阻，部分输出信号通过该电阻后获得一个电压值，对输入的电压进行分流，使得输入电压变小，这就是一个负反馈。
因为信号源输出的信号总是不变的，通过负反馈可以对输出的信号进行矫正。
5.运算放大器接成积分器，在积分电容的两端并联电阻RF 的作用是什么？(1) 泄放电阻，用于防止输出电压失控。
6.为什么一般都在运算放大器输入端串联电阻和电容？(1)如果你熟悉运算放大器的内部电路的话，你会知道，不论什么运算放大器都是由几个几个晶体管或是MOS 管组成。
在没有外接元件的情况下，运算放大器就是个比较器，同相端电压高的时候，会输出近似于正电压的电平，反之也一样……但这样运放似乎没有什么太大的用处，只有在外接电路的时候，构成反馈形式，才会使运放有放大，翻转等功能……7.运算放大器同相放大电路如果平衡电阻不对有什么后果?(1)同相反相端不平衡，输入为0 时也会有输出，输入信号时输出值总比理论输出值大（或小）一个固定的数。
运算放大器的稳定性3―输出阻抗
¾ RO is constant over the Op Amp’s bandwidth ¾ RO is defined as the Op Amp’s Open Loop Output Resistance ¾ RO is measured at IOUT = 0 Amps, f = 1MHz
1) β = VFB / VOUT = [VOUT (RI / {RF + RI})]/VOUT = RI / (RF + RI) 2) ROUT = VOUT / IOUT 3) VO = -VE Aol 4) VE = VOUT [RI / (RF + RI)]
5) VOUT = VO + IOUTRO 6) VOUT = -VEAol + IOUTRO Substitute 3) into 5) for VO 7) VOUT = -VOUT [RI/(RF + RI)] Aol+ IOUTRO Substitute 4) into 6) for VE 8) VOUT + VOUT [RI/(RF + RI)] Aol = IOUTRO Rearrange 7) to get VOUT terms on left 9) VOUT = IOUTRO / {1+[RIAol/(RF+RI)]} Divide in 8) to get VOUT on left 10) ROUT = VOUT/IOUT =[ IOUTRO / {1+[RIAol / (RF+RI)]} ] / IOUT
运算放大器的稳定性(六)：电容性负载稳定性——RISO、高增益及CF、噪声增益
运算放大器稳定性第 6 部分（共 15 部分）电容性负载稳定性：R ISO 、高增益及 CF 、噪声增益作者：Tim Green ，德州仪器本系列的第六部分是新《电气工程》杂志 (Electrical Engineering ) 中“保持容性负载稳定的六种方法”栏目的开篇。
这六种方法是 R ISO 、高增益及 CF 、噪声增益、噪声增益及 CF 、输出引脚补偿 (Output Pin Compensation )，以及具有双通道反馈的 R ISO 。
本部分将侧重于讨论保持运算放大器输出端容性负载稳定性的前三种方法。
第 7 和第 8 部分将详细探讨其余三种方法。
我们将采用稳定性分析工具套件中大家都非常熟悉的工具来分析每种方法，并使用一阶分析法来进行描述。
该描述方法是：通过 Tina SPICE 环路稳定仿真进行相关确认；通过 Tina SPICE 中的 V OUT ／V IN AC 传递函数分析来进行检验；最后采用 Tina SPICE 进行全面的实际瞬态稳定性测试 (Transient Real World Stability Test)。
在过去长达 23 年中，我们在真实环境以及实际电路情况下进行了大量测算，充分验证了这些方法的有效性。
然而，由于资源的限制，本文所述电路并未进行实际制作，在此仅供读者练习或在自己的特定应用（如分析、合成、仿真、制作以及测试等）中使用。
运算放大器示例与 R O 计算在本部分中，用于稳定性示例的器件将是一种高达 +/40V 的高电压运算放大器 OPA452。
这种“功能强大的运算放大器”通常用于驱动压电致动器 (piezo actuator)，正如您可能已经猜到的那样，该致动器大多为纯容性的。
该放大器的主要参数如图 6.1 所示。
图中未包含小信号 AC 开环输出阻抗 R O 这一关键参数，在驱动容性负载时，该参数对于简化稳定性分析极其重要。
由于参数表中不含该参数，因而我们需要通过测量得出 R O 。
opa-ht8082an运算放大器组成三角波电路
一、概述opa-ht8082an运算放大器是一种常见的集成电路，在电子电路中应用广泛。
在实际应用中，opa-ht8082an运算放大器常常被用来构建各种类型的信号处理电路。
本文将重点介绍opa-ht8082an运算放大器在三角波发生电路中的应用。
二、opa-ht8082an运算放大器的基本结构opa-ht8082an运算放大器是一种高增益、高输入阻抗的集成电路，其基本结构包括输入端、输出端、反馈端和电源端。
在典型的运算放大器电路中，输入端和反馈端分别连接输入信号和反馈电阻，通过放大器内部的运算放大器元件将输入信号放大后输出至输出端。
opa-ht8082an运算放大器具有高输入阻抗和低输出阻抗的特性，能够满足各种信号处理电路的要求。
三、三角波发生电路的基本原理三角波发生电路是一种常见的波形发生电路，能够产生一种周期性变化的三角形波形信号。
在三角波发生电路中，通过控制不同的电路参数，可以得到不同频率、不同幅度的三角波信号。
三角波信号在实际电子电路中有着广泛的应用，例如在振荡器、信号调制等方面。
四、opa-ht8082an运算放大器在三角波发生电路中的应用1、基本三角波发生电路结构在三角波发生电路中，opa-ht8082an运算放大器常常被用来构建反馈网络。
基本的三角波发生电路由一个集成运算放大器、几个电阻和一个电容组成。
运算放大器通过反馈电阻和电容构成一个低通滤波器，频率特性使其成为一个振荡器。
当输入触发信号加到运算放大器的非反相输入端时，输出会经过放大并通过反馈网络回到运算放大器的负反相输入端，形成一个反馈环路。
通过调节反馈电阻和电容的数值，可以产生不同频率的三角波信号。
2、opa-ht8082an运算放大器的调节方法要实现高质量的三角波信号输出，需要精确调节opa-ht8082an运算放大器的电参数。
一般来说，可以通过调节输入触发信号的幅度和频率，以及反馈电阻和电容的数值来调节三角波信号的频率和幅度。
LDO稳定性分析
(1)提高误差放大器的增益；(2)提高基准电压的精度；(3)匹配反馈电阻；(4)在不增加过多成本的前提下适当增加器件尺寸或采用共源共栅结构。
§2.2 负载瞬态响应分析随着各类低压、大负载、高速数字电路的高速发展，我们所设计的LDO 也需要适应客户的应用需要，响应速度更加快速化。
对于数字应用的环境，由于数字电路开关转换，供电的电源就会经常发生负载阶跃变化，负载的快速变化会使稳压器输出产生一个瞬态脉冲，这对大部分数字电路来说是较难接受的，因此降低LDO 线性稳压器的负载瞬态响应脉冲，提高瞬态响应速度是非常重要的和关键的。
图2.1给出了LDO 负载瞬态响应的典型波形图[6]。
表征瞬态响应时间的为Δt 1和Δt 3,Δt 2和Δt 4则表征建立时间。
Δt 1表示为： sr pass sr I V C t ∆+=+≈∆c1c11BW 1BW 1t (2-7) 其中，BW cl 为系统的闭环带宽，C pass 为传输管的栅极寄生电容，t sr 和I sr 分别为传输管栅极驱动信号的压摆时间和压摆限制电流，ΔV 为输出电压变化值。
Δt 3同样反比于系统的闭环带宽，但它不受压摆电流的限制。
为了减小Δt 1和Δt 3，需要增加系统的带宽和驱动栅极的压摆电流。
建立时间Δt 2由开环频率响应的相位裕度决定，Δt 4由反馈电阻的电流决定。
当输出负载阶跃变化时，传统稳压器输出会产生上冲和下冲，该上冲和下冲一方面可以代表负载瞬态响应的速度，同时直接影响输出电压的精度。
当输出电流从0跳变到最大输出电流I O(MAX)，那么输出最大下降脉冲值ΔV TR ：ESR MAX O OUTMAX O ESR OUT MAX O TR R I t C I V t C I V )(1)(1)(+∆=∆+∆=∆ (2-8) 由式(2-8)可以看出，影响下冲的因素主要是输出电容值、最大负载电流值、瞬态响应的时间和输出电容的等效串联电阻值。
模拟电子技术第八章节习题答案
详细描述
题目三要求根据给定的技术指标，设计一个放大电路。在设计过程中，需要考虑放大电 路的各项性能参数，如电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、带宽等，以满足实际应用 的需求。通过这一题目，掌握了放大电路的设计方法，为今后在实际应用中设计放大电
路打下了基础。
03
重点与难点
重点知识点回顾
放大电路的组成和工作原理
题目3
分析一个振荡电路的稳定性，包括频率稳定性、相位稳定 性等，并设计一个稳定的振荡电路。
实际应用案例分析
1 2 3
题目1
分析一个音频功率放大器的性能指标，包括输出 功率、效率、失真度等，并针对其中一项指标进 行优化设计。
题目2
分析一个无线通信接收机的性能指标，包括灵敏 度、抗干扰能力、动态范围等，并针对其中一项 指标进行优化设计。
难点解析与突破
复杂放大电路的分析方法
放大电路的频率响应分析
掌握复杂放大电路的分析方法，如多级放 大电路、差分放大电路等，能够分析其性 能参数和特点。
理解放大电路频率响应的概念，掌握频率 响应的分析方法，了解频率失真和通频带 等概念。
集成运算放大器的应用
模拟电子技术的实验操作
了解集成运算放大器的基本原理和应用， 如加法器、减法器、积分器等基本运算电 路的设计和分析。
掌握放大电路的基本组成和工作原理， 包括输入输出电阻、电压放大倍数等 参数计算和分析。
放大电路的分类和特点
了解不同类型放大电路的特点和适用 范围，如共射、共基、共集等基本放 大电路。
放大电路的稳定性分析
理解放大电路稳定性的概念，掌握消 除放大电路自激振荡的方法。
功率放大电路的分析与设计
掌握功率放大电路的基本原理和设计 方法，了解功率放大电路的效率、失 真和散热等问题。
消除放大器输出震荡运放稳定研究
三、实验仪器
台式计算机，示波器，信号发生器， 直流稳压电源，万用表，面包板等。
四、实验内容及步骤
R2 10k
V2 15
4 V-
OP1 uA741
R1 10k
2
-
VF1
6
3 ++
7
Vin
V+
C1 1u R3 100k
+
VG1
V1 15
图1 运放接容性负载
四、实验内容及步骤
C2 220p R2 70k
实验二
运算放大器输出稳定性研究
一、实验目的
分析运算放大器输出不稳定的原因 利用TINA-TI研究如何提高运算放大器
输出稳定性的方法。
二、实验原理
在运算放大器的很多应用场合，要驱动 较大的容性负载，对于理想运放来说， 其输出阻抗为0，所以输出不会出现震 荡的现象，但是实际运放器存在输出阻 抗，该电阻与容性负载耦合，往往会在 运放的单位增益带宽内产生新的极点， 这将导致运放输出的不稳定。
按照图2，在面包板上连接电路，观察输出结 果，记录输出波形，及过冲幅度，稳定时间。 从而验证使运放输出稳定的方法。
五、思考题
减小图2中的R2，观察能使运放输出 稳定的R2最小值。
研究其他能够使运放输出稳定的方法。
R1 10k
Vin VG1
+
7
4 V-
V2 15
OP1 uA741
2
-
6
3 ++
V+
V1 15
C1 1u R3 100k
VF1
图2 提高闭环增益和加入Cf
四、实验内容及步骤
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Therefore, here is the recommended standard open-loop SPICE circuit configuration for op amp circuits. The feedback loop is broken between the op amp output and the feedback elements. The ac signal source is injected into the feedback network and measurements are taken at the output, Vo, and feedback node, Vfb. With the feedback loop broken as shown, the equations for generating the desired curves are as follows: Aol_loaded = Vo/Vfb 1/ß = 1/Vfb Aol*ß = Vo 因而此处我们推荐使用标准的开环 SPICE 电路设置，反馈环路在运放的 输出与反馈网络之间断开，交流信号从反馈网络中注入，在运放的输出 端接测量得到 Vo，在反馈点测试得到 Vfb。 由于断开了回路，可以得到所需的曲线： Aol_loaded = Vo/Vfb 1/ß = 1/Vfb Aol*ß = Vo
Several example circuits ready for open-loop simulation are shown here. They can be used for review if there is confusion regarding where to break the loop in many standard circuit configurations. Note that for proper stability analysis, any output loading must remain directly on the output of the op amp and should not be placed on the other side of the inductor. Doing so would remove the effects the output loads have on the op amp output. 很多电路可以运用开环 SPICE 电路仿真，在实际电路中不知在何处断开 环路而感到困惑时可以用这些例子作为参考。 注意为了得到正确的稳定性分析结论，运放输出端所接的负载必须直接 体现在电路中，且不应该放置在电感的另外一端，否则就体现不同的负 载效应。
Once you’ve verified the dc operating point of the circuit, perform an ac transfer characteristic analysis over the op-amp bandwidth. Click Analysis, AC Analysis, AC Transfer Characteristic to do this. Set the start and end frequencies and then press “OK”. 检查完静态工作点之后，需要在分析的带宽范围内得到交流传输特性， 点击分析 Analysis 交流分析 AC Analysis 交流传输特性 AC Transfer Characteristic 设置起始与终止频率，然后点击“OK”
Before checking the ac behavior of the circuit, a quick check of the dc operating point should be performed. Simply click Analysis, DC Analysis, Calculate Nodal Voltages to do this. Vfb should show the input offset voltage, or Vos, of the op amp, while Vo will show Vos multiplied by the closed-loop gain. 在分析交流响应之前，应该快速的检查一下直流的静态工作点，点击分 析 Analysis 直流分析 DC Analysis 计算结点电压 Calculate Nodal Voltages。 Vfb 会显示出输入失调电压 Vos， 输出电压 Vo 会显示为 Vos 和闭环增益 之积。
Hale Waihona Puke To properly generate the open-loop curves in SPICE, the circuit being simulated must have a closed loop feedback path at dc while being open for all ac frequencies. The circuit at the top left shows the desired dc circuit with the L1 switch closed and C1 switch open. A closed loop circuit at dc allows the output to be properly biased to a recommended dc operating point, commonly mid-supply. The circuit at the bottom left shows the desired ac circuit with the L1 switch open and C1 switch closed. With the loop open for ac frequencies, the ac stimulus can be applied to generate the open-loop curves. Thankfully, there’s a straightforward way to create a circuit that meets both the dc and ac criteria using the ideal properties of SPICE components. Switch L1 is replaced with a 1Tera-Henry inductor, and switch C1 is replaced with a 1Tera-Farad capacitor. At dc, L1 is a short and C1 is an open-circuit, providing a proper dc operating point. For all ac frequencies, L1 is an open-circuit and C1 is a short resulting in the proper open-loop ac connections. 为了在 SPICE 中得到正确的开环曲线，电路必须要对直流建立反馈但是 对交流是开路的。 左上角的图中，通过 L1 开关对直流闭合，C1 开关对直流断开，直流的闭 合使得输出正确地偏置，通常是在供电的中心点。 左下角的电路，通过 L1 对交流信号开路，C1 对交流信号短路，环路对交 流信号是断开的，因而交流 AC 仿真可以得到开环曲线。 幸好，通过 SPICE 的理想模型这种方法可以同时满足直流和交流的要求， L1 是 1 Tera-Henry 的电感，C1 是 1 Tera-Farad 的电容。 对于直流信号，L1 为短路而 C1 为开路，提供合适的直流偏置，对于交流 信号，L1 为开路而 C1 为短路，从而提供了合适的交流通路。
However, simply breaking the feedback loop of a circuit will not produce correct simulation results! Without a proper dc bias, the output will saturate to one rail or the other, reducing the performance of the output stage. As shown here, the op-amp output is near the positive rail, resulting in erroneous Aol and Aolß curves. 然而，单纯地断开反馈回路是无法得到正确的仿真结果的。没有合适的 直流偏置，输出会直接饱和到任意一个电源轨，导致不正确的输出。 如图所示，运放输出接近正向电源，得到错误的 Aol 与 Aolß 曲线。
The Aol, 1/ß, and Aolß curves required for rate of closure and phase margin measurements can not be obtained from a circuit in a standard closed-loop configuration. To generate these curves, the feedback loop of the amplifier needs to be opened up, or “broken”. Then, a small signal source is used to excite the high-impedance side of where the loop was broken. Measurements can then be taken at the op amp inverting input (Vfb) and output (Vo), which will be used to derive the desired curves. 为了获得闭合速率与相位裕量时，我们需要 Aol, 1/ß, 以及 Aolß 曲线， 但是这些曲线无法从一个标准的闭合回路架构中得到。 为了获得这几组曲线，电路的反馈回路需要断开，然后用一个小信号在 断开处进行激励。 然后在运放的反相端得到 Vfb，在输出端得到 Vo，通过这两项可以推导 得到我们所需要的曲线。