运算放大器的参数选择.doc

运算放大器的参数指标 开环电压增益Avd 开环电压增益（差模增益）为运算放大器处于开环状态下，对小于200Hz的交流输入信号的放大倍数，即输出电压与输入差模电压之比。它一般为104~106，因此它在电路分析时可以认为无穷大。 闭环增益AF 闭环增益是运算放大器闭环应用时的电压放大倍数，其大小与放大电路的形式有关，与放大器本身的参数几乎无关，只取决于输入电组和反馈电阻值的大小。 反相比例放大器，其增益为 AF=－ 共模增益Avc和共模抑制比 当两个输入端同时加上频率小于200Hz的电压信号Vic时，在理想情况下，其输出电压应为零。但由于实际上内部电路失配而输出电压不为零。此时输出电压和输入电压之比成为共模增益Avc。 共模抑制比Kcmr=， 通常以对数关系表示：Kcmr=20log 共模抑制比一般在80~120Db范围内，它是衡量放大器对共模信号抑制能力高低的重要指标。这不仅是因为许多应用电路中要求抑制输入信号中夹带的共模干扰，而且因为信号从同相端输入时，其两个输入端将出现较大的共模信号而产生较大的运算误差。 输入失调电压 在常温（25℃）下当输入电压为零时，其输出电压不为零。此时将其折算到输入端的电压称为输入失调电压。它一般为±（0.2~15）mV。这就是说，要使放大器输出电压为零，就必须在输入端加上能抵消Vio的差值输入电压。 输入偏置电流 在常温（25℃）下输入信号为零（两个输入端均接地）时，两个输入端的基极偏置电流的平均值称为输入偏置电流，即 IIB=( IIB -＋ IIB+) 它一般在10nA~1uA的范围内，随温度的升高而下降，是反映放大器动态输入电阻大小的重要参数。 输入失调电流IIO 输入失调电流可表示为 IIO=︱IIB -－ IIB+∣ 在双极晶体管输入级运算放大器中，IIO约为（0.2~0.1）IIB -或（0.2~0.1）IIB+。当IIO流过信号源内阻时，产生输入失调电压。而且它也是温度的函数。 差模输入电阻RID 在一般应用电路中，输入阻抗是指差模输入电阻RID。它一般为100KΩ~1MΩ，高输入阻抗运算放大器的差模输入电阻可达1013Ω。 温度漂移 输入失调电压、输入失调电流和输入偏置电流等参数均随温度、时间和电源等外界条件的变化而变化。其中输入偏置电流的变化是造成放大器温度漂移的主要原因。对于双极晶体管输入级运算放大器，输入偏置电流随温度上升而变小，数量级为nA级。 输出峰－峰电压 输出峰－峰电压是在电源电压和负载为额定值时，运算放大器的最大峰－峰电压。例如uA741在±15V电源电压下工作时，其输出峰－峰电压约为±14V。它实际上随电源电压、负载电流和工作频率的变化而变化。 最大输出电流IOM 运算放大器在保持输出峰－峰电压的情况下所能提供的最大输出电流用IOM表示，一般约为10~20mA。 开环输出电阻ROS 运算放大器在开环状态下，其输出电压变化量和输出电流变化量之比称为输出电阻。它的大小反映运算放大器的负载能力，一般在几百欧姆的数量级。 运算放大器的基本单元 加法器 -Vo＝ 减法器 Vo＝ 如果选取电阻值满足RF/RI1＝RP/RI2的关系，则输出电压Vo可简化为 Vo＝ 微分器 积分器 线性整流电路 如果将电路中的两个二极管同时反接，则变成为正极性输入电压线性整流电路。如果不接入二极管D1，则输入信号为正时，D2截止，放大器变成开环，不能保持虚地，就不能成为整流电路。绝对值电路 在线性半波整流电路的基础上，加上一级加法器，就组成了绝对值电路。其中前级组成负极性输入电压半波整流，在RI=RF的条件下，输入电压与V1的关系为： V1=0 (当VI 0时)， V1=︱VI︱ (当VI 0时) V1与VI由反相加法器求和。当VI 0时，V1=0； 在RI2=RF1的条件下，Vo=－VI。 当VI 0时，V1=︱VI︱，由于RF1=2RI1，后级组成闭环增益为2的反相比例放大器，所以Vo=－(2V1+VI)= －︱VI︱。 这样，无论输入信号的极性如何，输出信号总为负，而且在数值上等于输入信号的绝对值。 比较器 开环运算放大器就是最基本的比较器。由于开环增益Avd很大，只要VI+VI-，输出电压就为正输出极限Vg；反之则为负输出极限Vd。同时放大器不加补偿网络，有利于提高比较速度。 任意电平比较器：它将输入信号与某一非零给定电压进行比较。放大器接成加法器，给定电压和输入信号分别从经两个输入电阻输入。忽略由输入失调电压和失调电流所产生的误差，在IF为正时，输出为负极限幅值；在IF为负时，输出为正极限幅值。IF为零时的输入电压就是比较器的给定电压。当改变输入电压比RI2/RI1时，对于已知给定电压，便可以改变被检测的输入电压值。 复合PI调节器 电梯：对于电动状