【運(yùn)放分享】運(yùn)放的基本概念-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2022-06-20
壓擺率在英文里是slew rate，簡(jiǎn)寫為SR。壓擺率也稱轉(zhuǎn)換速率。
壓擺率的意思就是運(yùn)算放大器輸出電壓的轉(zhuǎn)換速率，單位有通常有V/s，V/ms和V/μs三種，它反映 的是一個(gè)運(yùn)算放大器在速度方面的指標(biāo)。
一般來(lái)說(shuō)，壓擺率高的運(yùn)放，其工作電流也越大，亦即耗電也大的意思。但壓擺率卻是高速運(yùn)放的重要指標(biāo)。
比如說(shuō)OP07的壓擺率為0.3V/μs 即1μs時(shí)間內(nèi)電壓從0V上升到0.3V，而OPA637(G=-1，10V step)SR=135 V/μs ，明顯比OP07快。
運(yùn)放的輸出電位通常只能在高于負(fù)電源某一數(shù)值，而低于正電源某一數(shù)值之間變化。經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的運(yùn)放可以允許輸出電位在從負(fù)電源到正電源的整個(gè)區(qū)間變化。這種運(yùn)放成為軌到軌（rail-to-rail）輸出運(yùn)算放大器。
為了使運(yùn)放輸入級(jí)放大器工作在線性區(qū), 所必須輸入的一個(gè)直流電流, 在雙極晶體管輸入的運(yùn)放, 偏置電流就是輸入管的基極電流, 在 MOS 管輸入的運(yùn)放是指柵極漏電流.
與輸入失調(diào)電壓一樣, 都是描述運(yùn)放差分輸入的對(duì)稱性的. 理想的差分輸入應(yīng)該是完全對(duì)稱的, 但由于設(shè)計(jì)和工藝過(guò)程的偏差, 正負(fù)兩個(gè)輸入端的特性不會(huì)完全相同. 這兩個(gè)失調(diào)參數(shù)的定義是,
當(dāng)輸出為 0 時(shí)兩個(gè)輸入端的輸入電壓差 (失調(diào)電壓) 和輸入電流-即偏置電流的差 (失調(diào)電流), 顯然在理想狀態(tài)下它們都應(yīng)該為 0.
失調(diào)電壓，又稱輸入失調(diào)電壓，記為U1，一個(gè)理想的運(yùn)放，當(dāng)輸入電壓為0時(shí)，輸出電壓也應(yīng)為0。但實(shí)際上它的差分輸入級(jí)很難做到完全對(duì)稱。通常在輸入電壓為0時(shí)，存在一定的輸出電壓。
解釋一：在室溫25℃及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下，輸入電壓為0時(shí)，為使輸出電壓為0，在輸入端加的補(bǔ)償電壓叫做失調(diào)電壓。
解釋二：輸入電壓為0時(shí)，輸出電壓Vo折合到輸入端的電壓的負(fù)值，即VIO=- VO|VI=0/AVO 輸入失調(diào)電壓反映了電路的對(duì)稱程度，其值一般為±1~10mV
輸入失調(diào)電壓 計(jì)算公式： U1 = R1/(R1+Rf)·Uo
英文：Gain Bandwidth Product。 縮寫： GBP。
這是用來(lái)簡(jiǎn)單衡量放大器的性能的一個(gè)參數(shù)。就像它的名字一樣，這個(gè)參數(shù)表示增益和帶寬的乘積。按照放大器的定義，這個(gè)乘積是一定的。
舉例說(shuō)明：一個(gè)放大器的GBP號(hào)稱為1G。如果它的增益為+2V/V。那么帶寬=1G÷2=500M。如果它的增益為+4V/V，那么帶寬=1G÷4=250M。以此類推。總之，增益和帶寬之間滿足這個(gè)簡(jiǎn)單的乘積關(guān)系。
所以像某些運(yùn)放，制造廠商宣稱的GBP很高，如3.9G。可是它的條件是G（增益）=+20V/V。其實(shí)算下來(lái)，帶寬也很有限了。而有些運(yùn)放，制造廠商用增益為+1V/V，輸出電壓為small signal條件下的帶寬來(lái)定義運(yùn)放，這樣還顯得實(shí)在很多。
為了說(shuō)明差動(dòng)放大電路抑制共模信號(hào)的能力，常用共模抑制比作為一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)來(lái)衡量，其定義為放大器對(duì)差模信號(hào)的電壓放大倍數(shù)與對(duì)共模信號(hào)的電壓放大倍數(shù)之比，稱為共模抑制比(CMRR)，用Kcmr表示。
差模信號(hào)電壓放大倍數(shù)Aud越大，共模信號(hào)電壓放大倍數(shù)Auc越小，則CMRR越大。此時(shí)差分放大電路抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)，放大器的性能越好。
當(dāng)差動(dòng)放大電路完全對(duì)稱時(shí)，共模信號(hào)電壓放大倍數(shù)Auc=0，則共模抑制比CMRR→∞，這是理想情況，實(shí)際上電路完全對(duì)稱是不存在的，共模抑制比也不可能趨于無(wú)窮大。
當(dāng)輸入信號(hào)電壓Vp和Vn加到差分放大輸入級(jí)的兩輸入端時(shí)，得該級(jí)的輸出電壓Vo1=Av1*（Vp-Vn），其中Av1是輸入級(jí)的電壓增益。
Vo1傳送到中間級(jí)進(jìn)行電壓放大，從而在該級(jí)的輸出端產(chǎn)生Vo2=Av1*Av2*（Vp-Vn）。輸出級(jí)無(wú)電壓放大功能（Av3=1），但它能利用電壓Vo2的控制作用，從而能對(duì)外接低阻值的負(fù)載供給一定的功率。
運(yùn)放的輸出電壓Vo=Avo*（Vp-Vn），其中Avo=Av1*Av2是運(yùn)放的開(kāi)環(huán)電壓增益，即運(yùn)放由輸出端到輸入端無(wú)外接反饋元件時(shí)的電壓增益。
如圖所示：
根據(jù)虛短和虛斷的概念有：Vp=Vn，ip=in=0，可得Vi=Vp=Vn=Vf=R1*Vo/(R1+R2)，Av=Vo/Vi=(R1+R2)/R1=1+R2/R1，則其中Av為接入負(fù)反饋后的電壓增益，稱為閉環(huán)電壓增益。
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