运算放大器电压范围—输入和输出之解疑释惑

运算放大器参数详解技术2010-12-19 22:05:36 阅读80 评论0 字号：大中小订阅运算放大器（常简称为“运放”）是具有很高放大倍数的电路单元。

在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。

由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续至今。

运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。

随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。

现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。

历史直流放大电路在工业技术领域中，特别是在一些测量仪器和自动化控制系统中应用非常广泛。

如在一些自动控制系统中，首先要把被控制的非电量（如温度、转速、压力、流量、照度等）用传感器转换为电信号，再与给定量比较，得到一个微弱的偏差信号。

因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不足以推动显示或者执行机构，所以需要把这个偏差信号放大到需要的程度，再去推动执行机构或送到仪表中去显示，从而达到自动控制和测量的目的。

因为被放大的信号多数变化比较缓慢的直流信号，分析交流信号放大的放大器由于存在电容器这样的元件，不能有效地耦合这样的信号，所以也就不能实现对这样信号的放大。

能够有效地放大缓慢变化的直流信号的最常用的器件是运算放大器。

运算放大器最早被发明作为模拟信号的运算（实现加减乘除比例微分积分等）单元，是模拟电子计算机的基本组成部件，由真空电子管组成。

目前所用的运算放大器，是把多个晶体管组成的直接耦合的具有高放大倍数的电路，集成在一块微小的硅片上。

第一块集成运放电路是美国仙童（fairchild）公司发明的μA741，在60年代后期广泛流行。

直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。

原理运放如上图有两个输入端a,b和一个输出端o.也称为倒向输入端(反相输入端),非倒向输入端(同相输入端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际方向从a 端指向公共端时,输出电压U实际方向则自公共端指向o端,即两者的方向正好相反.当输入电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或用箭头表示.反转放大器和非反转放大器如下图：一般可将运放简单地视为：具有一个信号输出端口（Out）和同相、反相两个高阻抗输入端的高增益直接耦合电压放大单元，因此可采用运放制作同相、反相及差分放大器。

运算放大器的主要参数运算放大器的性能可用一些参数来表示。

为了合理地选用和正确地使用运算放大器，必需了解各主要参数的意义。

（1）最大输出电压能使输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压，称为运算放大器的最大输出电压。

F007集成运算放大器的最大输出电压约为。

（2）开环电压放大倍数在运算放大器的输出端与输入端之间没有外接电路时所测出的差摸电压放大倍数，称为开环电压放大倍数。

越高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。

一般约为，即80~140dB。

（3）输入失调电压抱负的运算放大器，当输入电压(即把两输入端同时接地)时，输出电压。

但在实际的运算放大器中，由于制造中元件参数的不对称性等缘由，当输入电压为零时，。

反过来说，假如要，必需在输入端加一个很小的补偿电压，它就是输入失调电压。

一般为几毫伏，明显它愈小愈好。

（4）输入失调电流输入失调电流是指输入信号为零时，两个输入端静态基极电流之差，即。

一般在零点零几微安级，其值愈小愈好。

（5）输入偏置电流输入信号为零时，两个输入端静态基极电流的平均值，称为输入偏置电流，即。

它的大小主要和电路中第一级管子的性能有关。

这个电流也是愈小愈好，一般在零点几微安级。

（6）共模输入电压范围运算放大器对共模信号具有抑制的性能，但这共性能是在规定的共模电压范围内才具备。

如超出这个电压，运算放大器的共模抑制性能就大为下降，甚至造成器件损坏。

以上介绍了运算放大器的几个主要参数的意义，其他参数(如差模输入电阻、差模输出电阻、温度漂移、共模抑制比、静态功耗等)的意义是可以理解的，就不一一说明白。

总之，集成运算放大器具有开环电压放大倍数高、输入电阻高(几兆欧以上)、输出电阻低(约几百欧)、漂移小、牢靠性高、体积小等主要特点，所以它已成为一种通用器件，广泛而敏捷的地运用于各个技术领域中。

在选用集成运算放大器时，就像选用其他电路元件一样，要依据它们的参数说明，确定适用的型号。

运算放大器常见参数解析运算放大器是一种功率放大器，可以将输入电压放大到更大的输出电压，同时保持输入电压与输出电压之间的线性关系。

在电子设备与电路中广泛应用，例如音频放大器、通信系统等。

下面将对运算放大器的常见参数进行解析。

1.增益(Av)：运算放大器的增益即输出电压与输入电压之间的比值，通常用一个数字表示。

增益越大，输出信号放大倍数就越高。

运算放大器通常有固定增益和可调增益两种类型。

2. 输入偏置电压(Vos)：运算放大器的输入端有一个微小的直流偏置电压，即输入电压接近于零时实际电压。

输入偏置电压可以引起输出偏置电压，影响放大器的性能。

常见解决方法是使用一个偏置调零电路来降低输入偏置电压。

3.输入偏置电流(Ib)：运算放大器的输入端也有一个微小的直流偏置电流。

输入偏置电流过大会引起伪输出电压，并对信号放大造成影响。

输入偏置电流可以通过使用PN结和电流源进行补偿。

4. 输入电阻(Rin)：输入电阻是指运算放大器输入端对外部电路的等效电阻。

输入电阻越大，输入电压的损失就越小，维持输入信号的原始性。

输入电阻对应于差模模式和共模模式。

5.带宽(BW)：运算放大器的带宽是指输出信号能够跟随输入信号的频率范围。

带宽越高，放大器能够处理更高频率的信号。

带宽可以通过增加放大器的带宽限制元件来提高。

6. 输出电阻(Rout)：输出电阻是指运算放大器输出端对外部电路的等效电阻。

输出电阻影响着输出电压的稳定性和与外部电路的匹配性。

输出电阻越小，输出电压与负载电阻的影响就越小。

7.摆幅(Av)：摆幅是指运算放大器能够提供的最大输出电压幅值。

摆幅取决于供电电源电压和运算放大器内部极限电压。

摆幅越大，放大器能够输出的电压范围就越广。

8.直流增益(Ao)：直流增益是指运算放大器在输入信号频率为零时的增益。

直流增益可以决定运算放大器的静态精度，即输出电压与输入电压之间的比值。

9.共模抑制比(CMRR)：共模抑制比是指运算放大器对共模信号的压制能力。

运算放大器输入和输出共模与差分电压范围 The document was finally revised on 2021运算放大器输入和输出共模与差分电压范围输入与输出电压范围关于实际运算放大器的容许输入和输出电压范围，有一些实际的基本问题需要考虑。

显然，这不仅会根据具体器件而变化，还会根据电源电压而变化。

我们可以通过器件选型来优化该性能点，首先要考虑较为基础的问题。

任何实际运算放大器输入和输出端的工作电压范围都是有限的。

现代系统设计中，电源电压在不断下降，对运算放大器之类的模拟电路而言，3 V至5 V的总电源电压现在已十分常见。

这一数值和过去的电源系统电压相差甚远，当时通常为±15 V(共30 V)。

由于电压降低，必须了解输入和输出电压范围的限制——尤其是在运算放大器选择过程中。

输出共模电压范围下图1大致显示了运算放大器输入和输出动态范围的限制，与两个供电轨有关。

任何运算放大器都由两个电源电位供电，用正供电轨+VS和负供电轨–VS表示。

运算放大器的输入和输出共模范围根据与两个供电轨电压限值的接近程度来定义。

在输出端，VOUT有两个供电轨相关限制，即高电平(接近+VS)和低电平(接近–VS)。

高电平时，范围可达饱和上限VS–VSAT(HI)(最大正值)。

例如，如果+VS为5 V，VSAT(HI)为100 mV，则VOUT上限(最大正值)为V。

同样，低电平时，范围可达饱和下限–VS + VSAT(LO)。

因此，如果–VS为接地(0 V)，VSAT(LO)为50 mV，则VOUT下限为50 mV。

显然，给定运算放大器的内部设计会影响该输出共模动态范围，必要时，器件本身的设计应当最大程度地减小VSAT(HI)和VSAT(LO)，以便实现最大输出动态范围。

某些类型的运算放大器就采用了这样的设计，这些放大器通常采用单电源系统专用的设计。

输入共模电压范围在输入端，适用于VIN的共模范围也有两个供电轨相关限制，即高电平(接近+VS)和低电平(接近–VS)。

●大家好，欢迎来到TI Precision Labs（德州仪器高精度实验室）。

本次视频将介绍运算放大器的Input&Output Limitations，即输入和输出限制。

我们将会探讨运放的Common-mode input voltage（共模输入电压），input and output voltage swinglimitations（输入和输出电压摆幅限制）。

通过本节视频，你将学会判定电路误差是由哪些限制引起的。

●Hello,and welcome to the TI Precision Labs discussing op amp input and outputlimitations.In this video we’ll discuss op amp common-mode input voltage,input and output voltage swing limitations,and show how to determine the source ofcircuit errors caused by these limitations.●首先，我们来看一个简单的non-inverting buffer circuit（同相缓冲电路），也就是电压跟随器。

同相输入端输入的是一个三角波信号，幅度从-1.5V到+1.5V。

正常情况下，输出端将会得到一个一模一样的信号。

但实际上由于某些原因，这个运放的输出不可能超过1V。

这种非线性就叫做clipping（“削波”）。

●是什么引起了这种“削波”现象呢？稍后我们会回答这个问题，现在我们先要明确一些术语的定义。

●Lets start by considering this simple non-inverting buffer circuit.An triangle-waveinput signal of+/-1.5V is applied to the non-inverting input,and one might expect the output to look exactly the same.For some reason,the op amp output does not increase past+1V.This type of nonlinearity is called“clipping.”●What is causing this clipping behavior?We’ll answer this question later in thepresentation,but first let’s define some terms that are necessary to properlyunderstand this issue.●Common mode voltage（共模电压）是指放大器两个输入端的平均电压。

●大家好，欢迎来到TI Precision Labs（德州仪器高精度实验室）。

本次视频将介绍运算放大器的Input&Output Limitations，即输入和输出限制。

我们将会探讨运放的Common-mode input voltage（共模输入电压），input and output voltage swinglimitations（输入和输出电压摆幅限制）。

通过本节视频，你将学会判定电路误差是由哪些限制引起的。

●Hello,and welcome to the TI Precision Labs discussing op amp input and outputlimitations.In this video we’ll discuss op amp common-mode input voltage,input and output voltage swing limitations,and show how to determine the source ofcircuit errors caused by these limitations.●首先，我们来看一个简单的non-inverting buffer circuit（同相缓冲电路），也就是电压跟随器。

同相输入端输入的是一个三角波信号，幅度从-1.5V到+1.5V。

正常情况下，输出端将会得到一个一模一样的信号。

但实际上由于某些原因，这个运放的输出不可能超过1V。

这种非线性就叫做clipping（“削波”）。

●是什么引起了这种“削波”现象呢？稍后我们会回答这个问题，现在我们先要明确一些术语的定义。

●Lets start by considering this simple non-inverting buffer circuit.An triangle-waveinput signal of+/-1.5V is applied to the non-inverting input,and one might expect the output to look exactly the same.For some reason,the op amp output does not increase past+1V.This type of nonlinearity is called“clipping.”●What is causing this clipping behavior?We’ll answer this question later in thepresentation,but first let’s define some terms that are necessary to properlyunderstand this issue.●Common mode voltage（共模电压）是指放大器两个输入端的平均电压。

运算放大器组成的电路五花八门，令人眼花瞭乱，是模拟电路中学习的重点。

在分析它的工作原理时倘没有抓住核心，往往令人头大。

为此本人特搜罗天下运放电路之应用，来个“庖丁解牛。

看看模拟电子技朮的书籍和课程，在介绍运算放大器电路的时候，无非是先给电路来个定性，比如这是一个同向放大器，然后去推导它的输出与输入的关系，然后得出 Vo=(1+Rf)Vi，那是一个反向放大器，然后得出 Vo=-Rf*Vi……最后我们往往得出这样一个印象：记住公式就可以了！如果我们将电路稍稍变换一下，他们就找不着北了！最后我们这群精英也就记得几个公式了。

今天，小吴教各位战无不胜的两招，这两招在所有运放电路的教材里都写得明白，就是“虚短”和“虚断”，不过要把它运用得出神入化，就要有较深厚的功底了。

虚短和虚断的概念由于运放的电压放大倍数很大，一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在 80 dB 以上。

而运放的输出电压是有限的，一般在 10 V～14 V。

因此运放的差模输入电压不足 1 mV，（这个应该知道为什么吧，用不知道用增益和放大倍数的公式推导一下哦）两输入端近似等电位，相当于“短路”。

开环电压放大倍数越大，两输入端的电位越接近相等。

“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。

显然不能将两输入端真正短路。

由于运放的差模输入电阻很大，一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ 以上。

因此流入运放输入端的电流往往不足 1uA，远小于输入端外电路的电流。

故通常可把运放的两输入端视为开路，且输入电阻越大，两输入端越接近开路。

“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开路，简称虚断。

显然不能将两输入端真正断路。

在分析运放电路工作原理时，首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大，什么加法器、减法器，什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你，让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数，这是设计者要考虑的事情。

运算放大器常见参数解析1. 增益（Gain）：运算放大器的增益是指输入信号经过放大器后的输出信号相对于输入信号的放大倍数。

增益通常以分贝（dB）为单位表示。

放大器的增益决定了输出信号的大小，所以选择适当的增益对于系统的设计非常重要。

2. 带宽（Bandwidth）：运算放大器的带宽是指放大器能够处理的频率范围。

带宽通常以赫兹（Hz）为单位表示。

带宽决定了放大器能够处理的输入信号频率范围，对于高频应用来说，需要选择具有较宽带宽的放大器。

3. 偏置电流（Bias Current）：运算放大器的偏置电流是指放大器输入端和输出端之间的电流，它对于放大器的性能和稳定性都十分重要。

较低的偏置电流通常可以提高放大器的性能和增益，但过低的偏置电流可能会导致放大器不稳定。

4. 偏置电压（Bias Voltage）：运算放大器的偏置电压是指放大器输入端和输出端之间的电压，它对于放大器的性能和稳定性也非常重要。

与偏置电流类似，适当的偏置电压可以提高放大器的性能，但过高或过低的偏置电压都可能会导致放大器的不稳定。

5. 输入电阻（Input Impedance）：运算放大器的输入电阻是指放大器输入端的阻抗，它决定了放大器输入端的电压和电流关系。

较高的输入电阻可以减少信号源和放大器之间的干扰和电流泄漏，从而提高放大器的性能。

6. 输出电阻（Output Impedance）：运算放大器的输出电阻是指放大器输出端的阻抗，它决定了输出信号的负载能力。

较低的输出电阻可以提高放大器的驱动能力和信号传输质量。

通常在设计中，会选择与负载匹配的输出电阻。

7. 输入偏置电压（Input Offset Voltage）：运算放大器的输入偏置电压是指放大器输入电压与基准电压之间的差值。

较小的输入偏置电压可以减少对输入信号的失真和干扰，提高放大器的性能。

8. 温度漂移（Temperature Drift）：运算放大器的温度漂移是指增益和偏置随温度变化的程度。

运放输入共模电压范围运放（Operational Amplifier，简称OP-AMP）是一种广泛应用于电子电路中的集成电路器件。

它具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点，在模拟电路和信号处理中起着重要的作用。

在使用运放时，我们需要了解运放的共模电压范围。

共模电压是指运放的两个输入端之间的电压差。

在理想情况下，当运放的两个输入端之间的电压差为零时，即为共模电压。

然而，在实际应用中，由于电路的非理想性，共模电压往往会引入一些误差。

因此，了解运放的共模电压范围对于电路的设计和性能评估非常重要。

运放的共模电压范围通常由两个参数来描述：共模输入电压范围（Common Mode Input Voltage Range，简称CMIR）和共模输入电压范围（Common Mode Output Voltage Range，简称CMOR）。

共模输入电压范围是指在这个范围内，运放的输入电压可以保持在一定的精度内。

一般来说，运放的共模输入电压范围是在供电电压范围内的一个窄带。

超出这个范围的输入电压，运放的输出将会出现不确定的情况，可能会失去线性的特性。

因此，在设计电路时，我们需要确保输入信号的共模电压在运放的共模输入电压范围内。

共模输出电压范围是指在这个范围内，运放的输出电压可以保持在一定的精度内。

一般来说，运放的共模输出电压范围是在供电电压范围内的一个窄带。

超出这个范围的输出电压，运放的输出将会失真或无法正常工作。

因此，在设计电路时，我们需要确保运放的输出电压在共模输出电压范围内。

为了满足不同应用的需求，运放的共模电压范围有不同的规格。

在选择运放时，我们需要根据具体的应用要求来选择适合的运放器件。

常见的运放器件都会在其规格书中标明共模电压范围的数值。

除了直接选择运放器件外，我们还可以通过其他电路设计来扩大运放的共模电压范围。

例如，使用差分放大器电路可以将输入信号的共模电压转换成差模信号，从而提高运放的工作范围。

此外，还可以使用运放的输入和输出保护电路来限制共模电压的范围，保护运放免受不正常的输入或输出信号的干扰。

(完整)运算放大器常见参数解析编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)运算放大器常见参数解析）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

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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）。

同相运算放大器是一种常见的运算放大器类型，它具有很高的共模抑制比和增益。

在电子电路中，同相运算放大器经常用于信号放大、滤波器、比较器等功能模块中。

本文将介绍同相运算放大器的电压增益、输入、输出阻抗等方面的内容。

一、电压增益同相运算放大器的电压增益是指其输出电压与输入电压之比。

在理想情况下，同相运算放大器的电压增益是无穷大，也就是说输出电压与输入电压之比趋近于无穷大。

然而，在实际电路中，同相运算放大器的电压增益并非无穷大，而是受到器件参数、工作状态等因素的影响。

设计和应用同相运算放大器时需要注意其电压增益的稳定性和可控性。

二、输入阻抗同相运算放大器的输入阻抗是指其输入端口对输入信号的阻抗特性。

在理想情况下，同相运算放大器的输入阻抗是无穷大，也就是说输入端口对输入信号是完全开放的。

然而，在实际电路中，同相运算放大器的输入阻抗受到器件参数、布局设计等因素的影响，因此其输入阻抗并非无穷大，而是有一定的数值。

在设计和应用中，需要根据具体的应用场景来选择合适的输入阻抗。

三、输出阻抗同相运算放大器的输出阻抗是指其输出端口对外部负载的阻抗特性。

在理想情况下，同相运算放大器的输出阻抗是零，也就是说输出端口可以提供任意的输出电流。

然而，在实际电路中，同相运算放大器的输出阻抗受到器件参数、负载特性等因素的影响，因此其输出阻抗并非零，而是有一定的数值。

在实际应用中，需要根据具体的负载要求选择合适的输出阻抗。

同相运算放大器的电压增益、输入、输出阻抗等是其重要特性之一，对于实际电路设计和应用具有重要的意义。

在设计和应用中，需要充分考虑其特性参数，并根据具体需求选择合适的工作状态和外部器件，以确保其性能稳定可靠。

对于同相运算放大器的性能参数还需要不断的研究和优化，以满足不断变化的电子电路应用需求。

同相运算放大器作为电子电路中常用的重要器件之一，其在电路设计和应用中扮演着至关重要的角色。

在实际的电子系统中，同相运算放大器通常用于信号放大、滤波器、比较器以及模拟计算等功能模块中，其性能特点对电路的整体性能与稳定性起着至关重要的作用。

运放的共模输入/输出电压设置运放是电工经常用到的元器件，在选择一个运放的时候，就要关注电压参数。

从运放的datasheet中首先看到的就是输入电压范围，这个很好理解，就是运放电源电压的使用条件。

但是仅仅理解这个电压，就能正确使用运放吗？显然不是的，还需要关注运放的共模输入电压范围：最近看到论坛有聊到运放共模输入电压，也聊聊我的一些认识。

这个共模输入电压没有选择好，输出就达不到理想的设计输出效果。

运放输入共模电压的限制主要是运放内部第一级的差分输入级晶体管要工作的饱和区的限制。

运放是同相输入还是反相输入的接入，都会导致运放的共模电压的不同。

一般对运放共模输入电压有如下定义：下面两个示意图反应了共模输入电压在不同电路是不同的，对于反相输入的运放电路，共模输入电压是定值，基本就是GND电压，为0.对于同相输入运放电路，共模输入电压随输入电压变化而变化的。

如果电路的共模电压超过了datasheet中规定的限值，输出会是什么样子了。

下面通过仿真电路来看下，当共模输入电压不满足要求，输出是什么样的。

首先以OPA140为例，当输入电源电压是5V的时候，根据datasheet得到其输入共模电压范围在0.2V到4.8V之间，并不是一个轨对轨的运放。

使用OPA140搭建一个跟随器，双电源供电。

当输入信号是一个±5V的信号，按照理想运放分析的话。

输出信号应该±5V的信号。

但是公国TINA进行仿真分析，发现输出信号在2.3V被cliping。

这是没有完全跟随理想运放的特性，就是受到输入共模电压的限制。

所以在设计运放的时候要重点关注选择的运放输入共模电压是不是合理，由于共模输入电压是和电源电压有关系，所以在选择了电源电压的时候，共模输入电压的范围也大致确定了，但是仿真数据是做一个参考，实际输出电压范围还是要以实际电路测试中的结果为准，就是为了避免输出电压在阈值范围附近，仿真模型不能完全反应出实际电路的特性，毕竟实际电路高低温，高湿环境下造成运放参数偏移，这些通过仿真模型是得不到的。

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。

运算放大器电压范围—输入和输出之解疑释惑排行榜收藏打印发给朋友举报来源：德州仪器(TI) 发布者：Bruce Trump热度317票浏览3277次【共1条评论】【我要评论】时间：2012年12月06日21:55 作者：TI专家Bruce Trump我们常常会收到一些与电源有关的应用问题，询问我们运算放大器的输入和输出电压范围到底有多大。

既然大家存在这方面的疑惑，那么我们就利用这篇文章来为大家解疑释惑：首先，常见运算放大器并没有接地端。

标准运算放大器“不知道”接地的位置，因此它也就无从知道其工作电源是一个双电源（±）还是一个单电源。

只要电源输入和输出电压在其工作范围以内，就不会出问题。

下面是我们需要考虑的三个重要电压范围：1、总电源电压范围。

它是两个电源端之间的总电压。

例如，30 V 的总电压范围为±15V。

再如，某个运算放大器的工作电压范围可能为6V 到36V。

在低压极端条件下，它可能为±3V 或者+6 V。

在高压极端条件下，它可能为±18V 或者+36V，甚至是-6 V/+30V。

没错，如果您留心阅读下面的第2 点和第3 点，会发现使用非平衡电源也是可以的。

2、输入共模电压范围（C-M 范围）一般是相对于正负电源电压而言的，如图1 所示。

使用类似于方程式的方法表示时，假设运算放大器的C-M 范围可以描述为负轨以上2V 到正轨以下2.5V，表示方法为：(V-)+2V 到(V+)–2.5V。

3、同样，输出电压范围（即输出动态范围性能）是相对于轨电压而言的。

这时，它可以表示为(V-)+1V 到(V+)–1.5V。

这些例子（图1、2和3）可以运用一个G=1 缓冲器配置结构进行说明。

重点是，图1 所示例子的输出范围大小被限定为负轨2 V 和正轨2.5V，原因是输入C-M 范围受限。

在高增益条件下，可能会需要配置这种运算放大器，以达到其最大输出电压范围。

图1 所示的例子是双±电源常用的运算放大器典型结构。

同相运算放大器的输入输出电压关系下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!同相运算放大器的输入输出电压关系引言同相运算放大器（OPAMP）是电子电路中常用的一种重要器件，广泛应用于模拟信号处理和运算放大等领域。

●你好，欢迎来到TI Precision Labs（德州仪器高精度实验室），输入输出限制的实验环节。

●这个实验会包括计算，SPICE仿真和实际测试。

这些环节会帮助大家对输入输出摆幅限制视频中的概念加深理解。

●Hello,and welcome to the TI Precision Lab supplement for op amp input and outputlimitations.This lab will walk through detailed calculations,SPICE simulations,and real-world measurements that greatly help to reinforce the concepts established in the op amp input and output limitations lecture.●本实验的计算过程是手工计算的，但也可以使用Mathcad或者Excel等工具。

●因为实验中的SPICE模型是德州仪器提供的通用的运放SPICE模型，所以仿真环节可以使用任何SPICE仿真器。

用TINA-TI实施这些仿真是最方便的。

TINA是免费的SPICE仿真器，可以从TI的网站上下载。

TINA仿真原理图会附在PPT中。

●最后，真实的测试会使用TI提供的印刷电路板。

如果你有标准的实验设备，可以用示波器，波形发生器，波特仪和±5V电源来进行测试。

我们推荐使用国家仪器的虚拟仪器。

这套虚拟仪器是一套多功能集成设备，可以通过USB或者WIFI与电脑连接。

这台仪器提供电源，信号发生器，示波器和5位半的数字万用表，方便进行精确测试。

本章实验中使用的是这套仪器。

●The detailed calculation portion of this lab can be done by hand,but calculation toolssuch 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,functiongenerator,and±5V 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 theVirtualBench.●在实验1中，我们将探讨在一个基本的电压跟随器，或者单增益缓冲电路中，输入输出摆幅限制会有怎样的影响。