集成运算放大器及其主要参数

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。

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。

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。

集成运算放大器的符号和参数1、符号u-为反向输入端，由此端输入信号，输出信号与输入信号反向；u+为同向输入端，由此端输入信号，输出信号与输入信号反向。

uo为输出端。

Auo为开环差模电压放大倍数：无反馈情况下的空载电压放大倍数。

uo=Auo（u+－u-）2、封装形式双列直插型、金属管壳型、塑封型、扁平封装型。

以芯片CF741为例，管脚排列如图所示。

1、5――外接调零电位器（通常为10kΩ）的两个端子。

2——反相输入端。

由此端接输入信号，输出信号和输入信号是反相的（或两者极性相反）。

3——同相输入端。

由此端接输入信号，输出信号和输入信号是同相的（或两者相同）。

4——负电源端。

接－15V稳压电源。

6——输出端。

7——正电源端。

接＋15V稳压电源。

8——空脚。

3、集成运放的主要参数在使用运算放大器时，除了什么品种都无所谓的情况外，应必须对品种进行挑选。

首先决定想要制作的电路，然后考虑电路的功能、所需的性能等，最后进入集成电路挑选阶段。

一般不要选择比所需性能还要高的品种。

产品性能越高，成本也越高，使用时必须注意的事项也就越多。

选择通用的品种不仅成本低，而且也容易购到。

具体看课本P157～158。

（1）开环差模电压放大倍数Auo指在无反馈情况下的空载电压放大倍数。

Auo一般约为104～109。

（2）差模输入电阻rid指差模信号输入时，运放的开环输入电阻。

一般为几十千欧至几十兆欧。

（3）共模抑制比KCMR一般在104以上。

集成运算放大器的主要参数有那些2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。

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。

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
数值根据具体电路的反馈情况来计算。

 输入失调电压VIO：输入电压为零时，为了使放大器输出电压为零，在输
入端外加的补偿电压。

一般为毫伏级。

它表征电路输入部分不对称的程度，VIO越小，运放性能越好。

 输入失调电流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。

一般为微安数量级，IIB越小越好。

 开环电压放大倍数AVO：电路开环情况下，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。

一般中增益运放的AVO可达105倍。

 开环输入阻抗ri：指电路开环情况下，差模输入电压与输入电流之比。

ri
越大，运放性能越好。

一般在几百千欧至几兆欧。

按照集成运算放大器的参数来分,集成运算放大器可分为如下几类。

1．通用型运算放大器通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。

这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广 ,其性能指标能适合于一般性使用。

例μA741（单运放）、LM358 （双运放）、LM324 （四运放）及以场效应管为输入级的LF356 都属于此种。

它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。

2．高阻型运算放大器这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高, 输入偏置电流非常小 ,一般 rid ＞1G Ω~1T Ω ,IB 为几皮安到几十皮安。

实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。

用 FET 作输入级 ,不仅输入阻抗高 ,输入偏置电流低 ,而且具有高速、宽带和低噪声等优点 ,但输入失调电压较大。

常见的集成器件有 LF355 、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130 、 CA3140 等。

3．低温漂型运算放大器在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。

低温漂型运算放大器就是为此而设计的。

目前常用的高精度、低温漂运算放大器有 OP07、 OP27、 AD508 及由 MOSFET 组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650 等。

4．高速型运算放大器在快速 A/D 和 D/A 转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率SR 一定要高 ,单位增益带宽BWG 一定要足够大 ,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。

高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。

常见的运放有LM318 、μA715 等 ,其 SR=50~70V/ms,BWG ＞20MHz 。

5．低功耗型运算放大器由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大 ,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。

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/℃。