運(yùn)放的幾個(gè)常用概念

 壓擺率slew rate

壓擺率在英文里是slew rate，簡(jiǎn)寫為SR。壓擺率也稱轉(zhuǎn)換速率。

壓擺率的意思就是運(yùn)算放大器輸出電壓的轉(zhuǎn)換速率，單位有通常有V/s，V/ms和V/μs三種，它反映 的是一個(gè)運(yùn)算放大器在速度方面的指標(biāo)。

一般來說，壓擺率高的運(yùn)放，其工作電流也越大，亦即耗電也大的意思。但壓擺率卻是高速運(yùn)放的重要指標(biāo)。

比如說OP07的壓擺率為0.3V/μs 即1μs時(shí)間內(nèi)電壓從0V上升到0.3V，而OPA637(G=-1，10V step)SR=135 V/μs ，明顯比OP07快。

軌到軌 rail-to-rail

運(yùn)放的輸出電位通常只能在高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值之間變化。經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸出電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化。這種運(yùn)放成為軌到軌(rail-to-rail)輸出運(yùn)算放大器。

輸入偏置電流 Input Bias Current

為了使運(yùn)放輸入級(jí)放大器工作在線性區(qū), 所必須輸入的一個(gè)直流電流, 在雙極晶體管輸入的運(yùn)放, 偏置電流就是輸入管的基極電流, 在 MOS 管輸入的運(yùn)放是指柵極漏電流.

輸入失調(diào)電流: Input Offset Current

與輸入失調(diào)電壓一樣, 都是描述運(yùn)放差分輸入的對(duì)稱性的. 理想的差分輸入應(yīng)該是完全對(duì)稱的, 但由于設(shè)計(jì)和工藝過程的偏差, 正負(fù)兩個(gè)輸入端的特性不會(huì)完全相同. 這兩個(gè)失調(diào)參數(shù)的定義是,

當(dāng)輸出為 0 時(shí)兩個(gè)輸入端的輸入電壓差 (失調(diào)電壓) 和輸入電流-即偏置電流的差 (失調(diào)電流), 顯然在理想狀態(tài)下它們都應(yīng)該為 0.

輸入失調(diào)電壓　Input Offset Voltage

失調(diào)電壓，又稱輸入失調(diào)電壓，記為U1，一個(gè)理想的運(yùn)放，當(dāng)輸入電壓為0時(shí)，輸出電壓也應(yīng)為0。但實(shí)際上它的差分輸入級(jí)很難做到完全對(duì)稱。通常在輸入電壓為0時(shí)，存在一定的輸出電壓。 　　解釋一：在室溫25℃及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下，輸入電壓為0時(shí)，為使輸出電壓為0，在輸入端加的補(bǔ)償電壓叫做失調(diào)電壓。 　　解釋二：輸入電壓為0時(shí)，輸出電壓Vo折合到輸入端的電壓的負(fù)值，即VIO=- VO|VI=0/AVO 　　輸入失調(diào)電壓反映了電路的對(duì)稱程度，其值一般為±1~10mV 　　 失調(diào)電壓測(cè)試電路圖

由例圖得出輸入失調(diào)電壓 計(jì)算公式： 　　U1 = R1/(R1+Rf)·Uo

LM358

Input Offset Voltage ...3 mV Typ

A Versions ...2 mV Typ

OPA2735

LOW OFFSET VOLTAGE: 5μV (max)

LOW BIAS CURRENT: 200pA (max)

AD549: 超低輸入偏置電流 運(yùn)算放大器

低失調(diào)電壓,0.25 mV(最大值，AD549K)

超低輸入偏置電流 ,60 fA(最大值，AD549L)

AD620

輸入失調(diào)電壓：50 μV(最大值)

輸入失調(diào)漂移：0.6 μV/°C(最大值)

輸入偏置電流：1.0 nA(最大值)

OP07

輸入失調(diào)電壓 (VOS): 75 μV (最大值)

輸入偏置電流 1.2nA

增益帶寬積

英文：Gain Bandwidth Product。 縮寫： GBP。

這是用來簡(jiǎn)單衡量放大器的性能的一個(gè)參數(shù)。就像它的名字一樣，這個(gè)參數(shù)表示增益和帶寬的乘積。按照放大器的定義，這個(gè)乘積是一定的。

舉例說明：一個(gè)放大器的GBP號(hào)稱為1G。如果它的增益為+2V/V。那么帶寬=1G÷2=500M。如果它的增益為+4V/V，那么帶寬=1G÷4=250M。以此類推。總之，增益和帶寬之間滿足這個(gè)簡(jiǎn)單的乘積關(guān)系。

所以像某些運(yùn)放，制造廠商宣稱的GBP很高，如3.9G。可是它的條件是G(增益)=+20V/V。其實(shí)算下來，帶寬也很有限了。而有些運(yùn)放，制造廠商用增益為+1V/V，輸出電壓為small signal條件下的帶寬來定義運(yùn)放，這樣還顯得實(shí)在很多。

共模抑制比

為了說明差動(dòng)放大電路抑制共模信號(hào)的能力，常用共模抑制比作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來衡量，其定義為放大器對(duì)差模信號(hào)的電壓放大倍數(shù)與對(duì)共模信號(hào)的電壓放大倍數(shù)之比，稱為共模抑制比(CMRR)，用Kcmr表示。

差模信號(hào)電壓放大倍數(shù)Aud越大，共模信號(hào)電壓放大倍數(shù)Auc越小，則CMRR越大。此時(shí)差分放大電路抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)，放大器的性能越好。當(dāng)差動(dòng)放大電路完全對(duì)稱時(shí)，共模信號(hào)電壓放大倍數(shù)Auc=0，則共模抑制比CMRR→∞，這是理想情況，實(shí)際上電路完全對(duì)稱是不存在的，共模抑制比也不可能趨于無窮大。