运算放大器的各种参数介绍

1

失调Offset + 温漂Temp drift

1.失调是输入端的非对称偏差；

2.失调乘以增益是最终输出偏差；

3.失调的单位是V/mV/µV；

1.失调是温度的函数；

2.失调随温度的变化成为温漂；

3.温漂的单位是µV/℃；

总结：失调=offset + drift*T

失调是影响直流精度的首要因素，失调可以通过运放端子或者系统硬软件来校准，但是温漂的影响难以避免。

2

**输入偏执电流IB + 输入阻抗ZIN + 输入失调电流IOS **

1.双极型的放大器输入偏执电流即三极管的基极电流；

2.CMOS输入偏执电流即保护二极管的漏电流；

3.失调电流即两个端子偏执电流的差异；

1.输入阻抗不等于输入电压除以IB；

2.输入阻抗等于共模电压变化值除以IB 变化值；

总结：当信号的阻抗很高时，输入偏执电流和输入失调电流就会产生较大的误差！

3

开环增益Open loop Gain

1.运放的所有计算理论都是基于虚短虚断原理的，而虚短虚断原理又是基于开环增益无穷大的假设前提下的；

2.运放的开环增益实际上都不是无穷大，但是在低频段，其增益一般为120dB以上，所以可以认为是无穷大；

3.开环增益会随着频率变化而变化，datasheet参数表格上给出的一般是低频（频率约为0）时的值；

总结：在直流放大电路中，由于大多数放大器的开环增益都足够的高，所以一般不用关注，除了极为精密的放大场合。

4

共模抑制比CMRR

两种共模抑制比的定义

共模抑制比对运放电路的影响

1.共模抑制比的原始定义是共模增益除以差模增益的比值，但实际上都是用共模电压变化值除以差模电压变化值来表示，同时也方便测量；

2.共模抑制比的本质是由于共模电压的变化导致失调电压的变化；

3.共模抑制比会随着频率变化而变化，datasheet参数表格上给出的一般是低频（频率约为0）时的值；

总结：在直流放大电路中，由于大多数放大器的共模抑制比都足够的高，所以一般不用关注，除了极为精密的放大场合。

5

带宽BW + 压摆率Slew Rate

带宽

压摆率

1.运放的带宽一般指的是带宽增益积，这个值是在小信号单位增益下测得的；

2.对于小信号(输入输出都小于几百mV)而言，放大器的有效带宽为：BW / (Gain * Margin), Margin一般取5~10；

3.对于大信号而言，主要限制因素不再是带宽，而是压摆率，计算公式如上；

总结：小信号看带宽，大信号看压摆率

6

噪声Noise

噪声模型

噪声的表示方法

1.噪声模型和失调模型相似，只不过一个直流一个是交流；

2.最终的噪声等于输入噪声乘以增益；

3.低频(0-10Hz)一般使用uVpp值表示，高频使用噪声密度表示，噪声计算公式如下：

Vnoise = Gain ∗ en ∗ ΔBW；

总结：以下场合需要关注放大器噪声：

1.高动态采集的场合；

2.高带宽场合，例如几十MHz；

3.高增益场合，例如几万倍以上；

7

共模输入范围Common mode input range + 输出Output

运放简化电路

输入输出特性

1.运放有晶体管(或MOS管)组成，由于导通压降的存在，运放输入输出不能达到电源正电压或者负电压；

2.对于一般的放大器，输入输出正负电源端都有1.5V~2V的死区；

总结：运放的输入输出一般达不到正负电源电压，除了轨至轨放大器。

8

电源及功耗Power +电源抑制比PSRR

电源电压范围及功耗

1.电源抑制比等于电源变化值除以失调的变化值，这一点和共模抑制比极为相似；

2.电源抑制比会随着电源噪声频率变化而变化， datasheet参数表格上给出的一般是低频（频率约为0）时的值；

总结：在直流放大电路中，由于电源一般比较稳定，而且运放电源抑制比极高，所以较少关注，在宽带的交流放大中，特别是DC/DC供电情况下，需要关注放大器的电源抑制比。