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运算放大器工作原理及应用
运算放大器是一种基本的放大器电路，其主要作用是将输入信号放大并输出。
它采用了差分放大电路，将两个输入信号进行放大和差分运算，并输出放大后的差分信号。
运算放大器具有以下几个重要特点：
1. 高增益：运算放大器具有非常高的增益，通常在几千到几百万倍之间，使得输入信号可以得到大幅度放大。
2. 差分输入：运算放大器有两个输入端，称为非反相输入端（+）和反相输入端（-）。
它可以对这两个输入信号进行差分放大，从而实现对输入信号的放大和运算。
3. 可调增益：运算放大器具有可调增益的特性，可以通过外部电阻进行调节，以满足不同的放大需求。
4. 高输入阻抗和低输出阻抗：运算放大器的输入阻抗非常高，几乎不消耗输入信号的能量；而输出阻抗非常低，可以驱动各种负载。
运算放大器广泛应用于各种电子电路中，例如：
1. 仪器测量：运算放大器可以对微弱的传感器信号进行放大和处理，从而实现精确的测量和控制。
2. 运算放大器放大电路：在电路中，运算放大器可以用于对电
压、电流、频率等信号进行放大。
3. 模拟计算机：运算放大器可以用于实现各种模拟计算机的基本运算，例如加法、减法、乘法等。
4. 滤波器：运算放大器可以与电容、电感等元件组成滤波电路，用于对信号进行滤波和去噪。
总之，运算放大器是一种非常重要的放大器电路，具有高增益、可调增益、差分输入和广泛的应用领域。
它在电子工程中有着非常重要的作用。
电路中的运算放大器有哪些特点和应用运算放大器是电路中应用广泛的一种电子器件，它具有许多特点和应用。
本文将介绍运算放大器的特点，并探讨其在电路中的各种应用。
一、特点1. 高增益：运算放大器的主要特点之一是具有较高的电压增益。
它能够将输入信号增加到一个较高的水平，以便于后续的处理和分析。
2. 宽频带宽：运算放大器的频带宽度较宽，能够处理较高频率的信号。
这使得它在许多应用中都能够提供精确和有效的放大功能。
3. 低噪声：运算放大器通常具有较低的噪声水平，这使得它在信号处理中非常有用。
低噪声的特性使得运算放大器能够提供更清晰和准确的信号放大。
4. 高输入阻抗和低输出阻抗：运算放大器的输入阻抗很高，可以减小对输入信号源的负载，保持传输信号的完整性。
同时，输出阻抗较低，能够驱动负载电路。
5. 可调节增益和偏置：运算放大器通常具有可调节的增益和偏置特性，这使得它在不同应用场景下能够灵活应对和满足需求。
二、应用1. 信号放大和滤波：运算放大器广泛应用于信号放大和滤波电路中。
通过调节放大器的增益和频率响应，可以实现对信号的放大和滤波功能，使得信号的频率范围和振幅得到控制和优化。
2. 模拟计算：运算放大器也常用于模拟计算电路中。
其高增益和精确性能使其成为模拟电路中一种重要的元器件，例如用于模拟加法、乘法、积分和微分等运算。
3. 电压比较和开关：运算放大器的高增益和灵敏度使其非常适合于电压比较和开关电路的应用。
通过将运算放大器配置为比较器或开关，可以实现对电压信号的比较和控制。
4. 反馈控制系统：运算放大器在反馈控制系统中起着至关重要的作用。
通过引入适当的反馈电路，可以实现对电路稳定性、增益和响应速度的控制。
5. 传感器信号处理：运算放大器还广泛应用于传感器信号处理中。
传感器常常输出微弱的信号，而运算放大器能够对这些信号进行放大和处理，以提高信号的灵敏度和稳定性。
6. 精密测量仪器：运算放大器也被广泛应用于精密测量仪器中。
集成运放的类型及应用集成运放（即集成式运算放大器）是一种高增益、高输入阻抗以及低输出阻抗的电子放大器，广泛应用于电路设计和信号处理等领域。
下面将详细介绍集成运放的类型及应用。
1. 类型：目前，常见的集成运放有多种类型，包括普通运放、仪表运放、高速运放、低功耗运放等。
普通运放：普通运放是最常见的一种集成运放，具有宽带宽、高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的特点。
它的主要应用领域包括信号放大、滤波、理想运算放大器电路设计等。
仪表运放：仪表运放是一种精密运放，具有高共模抑制比、低偏置电流和低噪声的特点。
它的主要应用领域包括电压、电流、温度等测量，以及精密仪器和设备的信号放大等。
高速运放：高速运放是一种具有高增益带宽积（GBW）和快速响应特性的运放，适用于高频信号处理和快速信号放大等应用。
它的主要应用领域包括通信系统、高速数据传输、高速采样和测量等。
低功耗运放：低功耗运放是针对低电源电压和低功耗要求而设计的集成运放。
它可以在低电源电压下正常工作，并具有低静态功耗和低失调电压的特点。
它的主要应用领域包括移动设备、便携式仪器和电池供电系统等。
2. 应用：集成运放作为一种重要的电子器件，在电路设计和信号处理等领域应用广泛。
下面列举一些常见的应用示例：信号放大：集成运放最常见的应用就是信号放大。
通过调整运放的增益，可以将微弱的传感器信号放大到适合后续处理的范围，如压力传感器、温度传感器等。
滤波器：集成运放可以被用来设计各种类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
滤波器的设计可以通过选择运放的反馈电阻和电容来实现。
运算放大器电路设计：运算放大器电路是运放最重要的应用之一。
基于运算放大器的电路可以实现加法、减法、乘法、除法、积分、微分等运算，并被广泛应用于模拟电路设计、自动控制系统等领域。
电压和电流测量：仪表运放常用于电压和电流测量。
通过仪表运放的高共模抑制比和低偏置电流特性，可以实现高精度和高稳定性的电压和电流测量。
放大你的电路：运算放大器的应用运算放大器是一种关键的电路元件，它能够对电压、电流、信号幅度等进行放大，从而被广泛应用在各种电路中，包括电源电路、放大电路、信号处理电路等。
在本文中，我们将详细介绍运算放大器的原理和应用，以及如何正确使用和设计这一重要的电路元件。
首先，让我们来了解一下运算放大器的基本原理。
运算放大器是一种高增益放大器，具有三个重要的特性：高增益、高输入阻抗、低输出阻抗。
它的增益可以通过外接电阻调节，其输入阻抗非常大，输出阻抗非常低，因此它可以将输入信号的小改变放大到足以驱动负载。
运算放大器通常由一个差分放大器和一个输出级组成，其中差分放大器负责对差模信号进行放大，输出级则将放大后的差模信号变成单端信号，以驱动负载。
接下来，我们将介绍一些运算放大器在实际电路中的应用。
第一个应用是放大电路，可以通过运算放大器将小信号放大成足以驱动负载的信号。
比如在放大声音信号的场合，我们可以将麦克风的输出信号通过运算放大器放大后再送到扬声器中。
第二个应用是滤波电路，可以通过运算放大器实现低通、高通、带通、带阻等不同类型的滤波效果，以对信号进行处理。
第三个应用是模拟运算电路，可以通过运算放大器实现加减乘除、积分微分等基本算术运算，以对信号进行处理和运算。
当实际使用运算放大器时，我们需要注意一些细节，以保证其正确工作。
首先，我们需要选择合适的运算放大器芯片，以满足具体应用的要求。
其次，我们需要合理设置运算放大器的供电电压，保证其工作在合适的工作区间，避免过度放大和饱和失真等现象。
此外，我们还需要合理设计反馈电路和环路增益，以保证系统的稳定性和可靠性。
在本文中，我们介绍了运算放大器的原理和应用，以及如何正确使用和设计这一重要的电路元件。
通过了解和掌握运算放大器的相关知识，我们可以更好地应用它来实现各种电路功能，同时也可以避免因为使用不当而引起的电路故障和失效等问题。
运算放大器的应用实验报告运算放大器的应用实验报告引言：运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）是一种重要的电子元器件，具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗等特点。
它在现代电子电路中有着广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作和测量，探索运算放大器在不同电路中的应用，并验证其性能。
一、直流放大电路实验：1. 实验目的：通过搭建直流放大电路，观察运算放大器的放大效果，并测量其放大倍数。
2. 实验步骤：（1）搭建直流放大电路，将运算放大器的正、负输入端分别连接到输入信号源和地线。
（2）调节输入信号源的幅度，记录输出信号的幅度。
（3）改变输入信号的频率，观察输出信号的变化。
3. 实验结果和分析：通过实验数据的测量，我们得到了输入信号和输出信号的幅度数据，并计算了放大倍数。
结果显示，运算放大器能够将输入信号放大数倍，并且在一定频率范围内保持较好的线性放大特性。
二、反相放大电路实验：1. 实验目的：通过搭建反相放大电路，探索运算放大器的反相放大功能，并测量其放大倍数和频率响应。
2. 实验步骤：（1）搭建反相放大电路，将运算放大器的正输入端接地，负输入端连接到输入信号源。
（2）调节输入信号源的幅度，记录输出信号的幅度。
（3）改变输入信号的频率，观察输出信号的变化。
3. 实验结果和分析：实验数据显示，反相放大电路能够将输入信号进行反向放大，并且放大倍数与输入信号的幅度成反比。
此外，随着输入信号频率的增加，输出信号的幅度逐渐下降，表明运算放大器的频率响应存在一定的限制。
三、非反相放大电路实验：1. 实验目的：通过搭建非反相放大电路，研究运算放大器的非反相放大功能，并测量其放大倍数和频率响应。
2. 实验步骤：（1）搭建非反相放大电路，将运算放大器的正输入端连接到输入信号源，负输入端接地。
（2）调节输入信号源的幅度，记录输出信号的幅度。
（3）改变输入信号的频率，观察输出信号的变化。
3. 实验结果和分析：实验数据显示，非反相放大电路能够将输入信号进行非反向放大，并且放大倍数与输入信号的幅度成正比。
CMOS高性能运算放大器探究与设计引言：随着科技的不息进步和应用的广泛推广，运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）作为一种重要的模拟电路器件，得到了广泛的关注和应用。
CMOS （Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技术由于其功耗低、集成度高等优势，被广泛应用于运算放大器的探究和设计中。
本文将介绍CMOS高性能运算放大器的探究与设计，主要包括运算放大器的基本原理、运算放大器的基本电路结构、CMOS技术的特点和优势、CMOS高性能运算放大器的设计方法和优化技术等方面。
一、运算放大器的基本原理运算放大器是一种特殊的差动放大器，它能够实现电压放大、电流放大、功率放大等功能。
运算放大器有两个输入端，一个非反相输入端和一个反相输入端；有一个输出端和一个电源端，电源端一般有正电源和负电源两个。
在抱负状况下，运算放大器具有无限的增益、无限的输入阻抗和零的输出阻抗。
但实际状况下，由于运算放大器的内部结构等因素的限制，无法完全满足抱负的条件。
因此，在运算放大器的设计中，需要思量如何提高增益、输入阻抗和输出阻抗等性能指标。
二、运算放大器的基本电路结构运算放大器的基本电路结构由差动放大器、电压放大器和输出级组成。
差动放大器用于实现输入信号的差分放大，电压放大器用于实现信号的放大，输出级用于驱动负载电阻。
差动放大器由两个晶体管组成，一个晶体管作为非反相输入端，另一个晶体管作为反相输入端。
通过调整两个晶体管的尺寸比例，可以实现不同的放大倍数。
电压放大器由级联的共源放大器组成，通过逐级放大，实现信号的放大。
输出级由差分放大器和输出级筛选电路组成，通过差分放大器将信号转化为可驱动负载电阻的电流信号，再经过输出级筛选电路，将电流信号转化为电压信号。
三、CMOS技术的特点和优势CMOS技术是一种基于金属-氧化物-半导体（MOS）结构的半导体制造技术。
与传统的bipolar技术相比，CMOS技术具有以下特点和优势：（1）功耗低：CMOS电路在静态状态下几乎不消耗电流，功耗分外低，适合于低功耗应用的场合。
运算放大器应用电路的设计与制作(一） 运算放大器 1.原理运算放大器是目前应用最广泛的一种器件,当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反响电路时，可以灵敏地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
运算放大器一般由4个局部组成，偏置电路，输入级，中间级，输出级。
图1运算放大器的特性曲线 图2运算放大器输入输出端图示图1是运算放大器的特性曲线，一般用到的只是曲线中的线性局部。
如图2所示。
U -对应的端子为“-〞，当输入U -单独加于该端子时，输出电压与输入电压U -反相，故称它为反相输入端。
U +对应的端子为“＋〞，当输入U +单独由该端参加时，输出电压与U +同相，故称它为同相输入端。
输出：U 0= A(U +-U -) ； A 称为运算放大器的开环增益〔开环电压放大倍数〕。
在实际运用经常将运放理想化，这是由于一般说来，运放的输入电阻很大，开环增益也很大，输出电阻很小，可以将之视为理想化的，这样就能得到:开环电压增益A ud =∞；输入阻抗r i =∞；输出阻抗r o =0；带宽f BW =∞；失调与漂移均为零等理想化参数。
2.理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压U O 与输入电压之间满足关系式：U O ＝A ud 〔U +－U －〕,由于A ud =∞，而U O 为有限值，因此，U +－U －≈0。
即U +≈U －，称为“虚短〞。
由于r i =∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即I IB ＝0，称为“虚断〞,这说明运放对其前级汲取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的根本原那么，可简化运放电路的计算。
3. 运算放大器的应用 (1)比例电路所谓的比例电路就是将输入信号按比例放大的电路，比例电路又分为反向比例电路、同相比例电路、差动比例电路。
(a) 反向比例电路反向比例电路如图3所示，输入信号参加反相输入端:图3反向比例电路电路图对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为：为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R ’＝R 1 // R F 。
运算放大器应用场景运算放大器（Operational Amplifier，简称为Op Amp）是一种电子器件，被广泛应用于各种电路中。
它具有高增益、高输入阻抗、低输出阻抗等特点，可用于信号放大、滤波、比较、积分、微分等各种运算。
本文将介绍运算放大器的应用场景，并探讨其在各个领域中的重要作用。
1. 音频放大器在音响系统中，运算放大器常被用作音频信号的放大器。
通过调整运算放大器的电路参数，可以实现音频信号的放大和音质的改善。
同时，运算放大器还可以实现音量控制、均衡调节等功能，使音响系统具备更好的音频性能。
2. 仪器测量运算放大器可以用于仪器测量中的信号放大和滤波。
例如，在温度测量中，传感器输出的微弱信号需要经过放大才能被测量仪器准确读取。
运算放大器的高增益和低噪声特性使其成为理想的信号放大器，在仪器测量领域得到广泛应用。
3. 控制系统运算放大器在控制系统中扮演着重要角色。
例如，在温度控制系统中，通过测量温度传感器输出的信号，经过运算放大器放大后，与设定温度进行比较，从而控制加热或制冷设备的工作状态。
运算放大器的高增益和高精度使得控制系统更加稳定和可靠。
4. 模拟计算机运算放大器广泛应用于模拟计算机中，用于模拟各种物理现象和过程。
例如，在模拟电路中，运算放大器可以模拟电压、电流、电阻等元件，实现各种电路的运算。
在仿真实验中，运算放大器可以模拟各种物理变量，帮助学生理解和掌握物理原理。
5. 信号处理运算放大器在信号处理中的应用非常广泛。
例如，在音频信号处理中，运算放大器可以实现音频信号的滤波、均衡、混音等功能。
在图像信号处理中，运算放大器可以实现图像的增强、滤波、边缘检测等功能。
运算放大器的高增益和高精度使其成为信号处理领域的重要工具。
6. 通信系统运算放大器在通信系统中也有重要应用。
例如，在调制解调器中，运算放大器可以实现信号的解调和解码。
在电视接收机中，运算放大器可以实现信号的放大和解调，使电视机能够接收到清晰的图像和声音。
2008 年 4 月 JOURNAL OF CIRCUITS AND SYSTEMS April， 2008 文章编号：1007-0249 (2008) 02-0031-05高速高增益运算放大器的设计及应用*朱颖，何乐年，严晓浪（浙江大学超大规模集成电路设计研究所，浙江杭州 310027）ᐢገǖ本文设计了一种高速高增益放大器，该放大器通过增加全差分的共源共栅电路作为辅助放大器来提高运放增益，并采用频率补偿和钳位管相结合的技术改善运放的频响特性，使得运放在通频带范围内类似于单极点运放，大大减少了运放的转换时间。
采用SMIC的0.35μm工艺模型进行仿真，结果表明，运放的直流增益达到110dB，带宽266MHz（负载电容C load=1pF），相位裕度55°，只需10ns即可达到0.1%的稳定精度，因而是一种有效的高速高精度运放的实现途径。
ਈࠤǖ运算放大器；高增益；高速ᒦᅄॊಢǖTN401 ᆪማܪဤ൩ǖA1 引言随着数模混和电路应用的发展，对模拟电路的速度和精度提出了越来越高的要求。
模拟电路的速度和精度与运算放大器的性能有关，为了得到更快的速度和更高的精度，要求运算放大器具有更宽的单位增益带宽和更高的直流电压增益。
本文设计的运放用于光电鼠标芯片中的A/D变换的采样放大级。
整体设计要求采样放大器的采样速率为12~40MHz，直流电压增益100dB。
它的输入信号是CMOS图像传感器经双差分采样后的输出信号，幅度为±0.4V，经过开关电容电路构成的精确放大两倍的电路后，输出信号幅度为±0.8V。
以上是本文提出的对运放的速度和精度的要求。
在通常的情况下，两级运算放大器在实现高精度的同时无法实现高速度[1]，共源共栅结构的运放在实现高速的同时无法实现高精度[1]。
常规的高增益运算放大器可以实现很高的精度[1]，但是零极点对的存在严重影响了运放的稳定性和速度。
为了同时满足速度和精度的要求，本文提出了一种改进的套筒型增益提高运算放大器，该运放采用频率补偿和钳位管相结合的技术改善运放的频响特性，减少运放的转换时间。
另外为了达到加大输出摆幅的目的，还增加了一级增益接近于1的线性输入/输出特性电路。
仿真表明，运放的直流增益达到110dB，带宽266MHz（负载电容C load=1pF），相位裕度55°，只需10ns即可达到0.1%的稳定精度，完全满足光电鼠标芯片采样放大级的要求。
2 电路结构增益提高运算放大器使用折叠式共源共栅电路作为其辅助放大器，其实质就是通过反馈增加输出阻抗，从而达到增加增益的目的。
增益提高放大器的常规电路图如图1(a)所示，改进电路图如图1(b)所示。
常规的增益提高运算放大器的稳定性和转换时间常常受到零极点对的影响。
如果零极点对所对应的频率小于闭环运放的主极点，需要的转换时间便大大延长。
为了加快转换时间，在辅助放大器的输出端增加了补偿电容，使得零点和极点尽可能地接近甚至对消。
频率补偿后运放所表现的转换特性接近于单极点运放的转换特性，大大加快了运放的转换时间，具体将在3.1和3.2.1中论述。
对于折叠式共源共栅电路来说，针对其特点，在辅助放大器输出端增加了一对栅漏短接的NMOS 管，它们只在辅助放大器输出端的差值大于V th时导通，起钳位作用并加快了运放的转换速率。
而且* ၃ষ྇໐ǖ2005-01-25 ኀࢿ྇໐：2005-07-03只在大信号时工作，小信号时不起作用，因此对运放的精度不会造成影响，具体将在3.2.2中论述。
另外为了加大输出摆幅，增加了一级增益接近于1的线性输入/输出特性电路，通过降低高增益运放输入端的共模电平来达到这个目的，具体将在3.4中论述。
3 设计及改进3.1 运放增益及补偿增益提高运放通过负反馈提高输出阻抗从而提高运放增益，简化图如图2所示。
输出阻抗：add o m out A r r g R 0212= （1） 其中，A add 表示辅助运放的直流增益。
可以看出，输出电阻提高了A add 倍。
同理，增益提高运放的直流电压增益：out m add o m m dc R g A r r g g A 102121== （2） 也提高了A add 倍。
辅助运放的存在使得运放增加了一对很接近的零极点对，它们位于辅助运放的单位带宽增益（add ω）附近[2]。
假设零极点对所对应的频率（PZ ω）高于闭环运放的主极点（t βω），其中t β是负反馈系数，t ω是开环运放的单位增益带宽，即：t add βωω> （3） 则零极点对的存在对运放的频响特性没有影响[3]。
另外，从图2可知，M 2的源极是主运放的次主极点（2P ω）[2]，M 2的栅极即辅助运放的输出端是辅助运放的主极点。
出于稳定性考虑，辅助运放的单位增益带宽需小于主运放的次主极点，即： 2P add ωω< （4）结合式（3）和（4）给出辅助运放单位增益带宽的稳定工作范围：2P add t ωωβω<< （5）图3给出图1(a)所示高增益运放和主运放（共源共栅运放）的增益和带宽的比较，其中可见零极点对的存在。
图 2 共源共栅级中增益的提高图3 高增益运放和共源共栅主运放增益和相位的比较图(a) 常规高增益运放 (b) 改进后的高增益运放图1 常规高增益运放和改进后的高增益运放第2期 朱颖等：高速高增益运算放大器的设计及应用 33运放稳定工作要求零极点对满足方程（5），如果不满足，那么为了消除或者减弱零极点对的影响，必须对运放进行补偿。
其中比较简便的方法就是在辅助运放输出端增加补偿电容，如图1(b)所示。
增加补偿电容的目的就是使零点和极点尽可能的接近甚至对消。
仿真表明补偿电容值为50fF 时补偿效果最佳，图4给出了补偿前和补偿后的增益和带宽的波特图，可以看出，补偿后零极点效应已基本消除。
本仿真基于高增益运放，不包含线性输入/输出电路。
3.2 建立时间3.2.1 补偿电容对建立时间的影响如图9所示，运放的反馈系数为1/3，相当于增益为2的反相放大器，该运放包含了线性输入输出电路，等效的电容负载约为1pF 。
理论上说，当V in 2稳定在共模电压1.65V ，V in 1从2.1V 跳变到1.2V 时，V out 1从1.2V 跳变到2.1V ，而相应的V out 2从2.1V 跳变到1.2V 。
差分输出V out 1-V out 2就从-0.9V 跳变到+0.9V 。
也就是说，单端输入从2.1V 跳变到1.2V 时，差分输出应该有一个1.8V 的跳变，本文中为了绘图方便，将差分输出-0.9V 处平移至零点。
图5给出了补偿前和补偿后的差分输出，补偿后输出特性明显好于补偿前的输出特性。
由于零极点对的存在，补偿前运放的阶跃响应出现了小的减幅震荡现象。
补偿后减弱甚至消除了零极点对的影响，运放的频响特性接近于单极点运放，建立时间大大减少。
从图5中可得，补偿后，只需9ns 即可得到1%的精度，12.2ns 时就可以得到1.79912V 的值（如图5中所示），也就是说12.2ns 时，精度达到0.1%，转换速率达到200V/μs ，完全满足原先的设定。
3.2.2 钳位管对建立时间的影响当运放输入端输入为大信号时，辅助放大器中可能存在需要很长时间才能回复到稳定态的晶体管。
为了减轻这个问题，增加了两个钳位管，具体分析以A ddp 为例。
A ddp 是双端输出的折叠式共源共栅放大器。
如图6所示（表示正阶跃时电路的等效电路）。
如果I p >I add ，则差分输出的转换速率等于I add /C 。
如果I p <I add ，则转换期间M 33关断，V Y 下降到一个低电平，使得M 25和尾电流进入线性区。
因此，在另一个输入管导通之后，电路要回到平衡态，V Y 需要经历很大的摆幅，减慢了稳定过程。
负阶跃和A ddn 的特性也与此类似。
仿真对有无钳位管的运放进行比较。
同 3.2.1所述，单端输入0.9V 的跳变，t =10ns 时，带钳位管的运放差分输出跳变到1.798V ，无钳位管的运放差分输出跳变到1.796V 。
表明带钳位管的运放具有更小的建立时间，结果更加稳定。
输入差分值越大，带钳位管运放的优点越明显。
3.3 电容共模负反馈高性能的运放放大器都需要共模反馈电路。
用它来稳定微小失调引起运放工作点的偏移。
因为电阻检测输出共模电压会限制运放的输出摆幅，降低运放的输出阻抗[4]，所以采用电容共模反馈避免这图4 补偿前和补偿后的增益和相位的波特图图 5 补偿前和补偿后的时间响应34 电路与系统学报 第13卷两个缺点，如图7所示。
其中V ref 表示运放理想的共模输出电平（这里是1.65V ），V bias 1是运放尾电流源M 10在理想共模状态下的栅压值，V out 1和V out 2是运放实际的输出电压，V cm 是实际加到运放电流源M 10的栅压值。
工作原理如下：S 1和S 2由两相互不交叠的时钟构成。
当S 1闭合，S 2打开，C 1端保存C 1（V ref -V bias 1）的电荷，当S 2闭合，S 1打开，电荷在C 1和4C 1之间进行重新分配。
计算可得：1212)(bias ref out out cm V -V /V V V ++= （6）由此可以看出，如果V out 1和V out 2的共模值发生变化，大于理想的共模值V ref ，则V cm 增大，把V out 1和V out 2拉低，直到V out 1和V out 2重新处于V ref 回到平衡状态。
相反，如果V out 1和V ou t2的共模值小于理想值，则V cm 减小，V out 1和V out 2增大，直至输出共模电平重新稳定在V ref 。
其实质就是运用负反馈，改变运放尾电流的栅压值，达到稳定运放输出共模电平，稳定工作点的目的。
3.4 线性输入/输出特性的电路如图8所示，v b 1~v b 3指的是偏置电压，电压增益：3,41,2)/()/(L W L W A v = （7）其目的是通过降低高增益运放输入端的共模电平来增大输出摆幅，满足输出摆幅±0.8V 的设计要求。
下表对有无线性输入/输出电路的高增益运放进行对比分析。
结果表明，带线性输入/输出电路的高增益运放增益略有提高，带宽大大加大，相位裕度减少，功耗增大。
总的来说，除了功耗略有增加外，线性输入/输出电路大大改善了运放高速高精度性能。
4 应用如图9所示，V in 1和V in 2是被采样信号，V dc 表示共模输入电平，由带隙电压源提供（这里是1.65V ）。
考虑一个时钟周期内电路的工作情况，当S 1和S 2闭合，S 3和S 4打开，运放处于采样状态同时泄放掉上一个时钟周期内存储在电容C 上的电荷。
