运放参数解释

运放参数解释及常用运放选型2014-08-1020:017422人阅读评论(0)收藏举报分类：电路设计（24）版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。目录(?)[+]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，外加所有芯片都有极限参数。本文以NE5532为例，分别对各指标作简单解释。下面内容除了图片从NE5532数据手册上截取，其它内容都整理自网络。极限参数主要用于确定运放电源供电的设计（提供多少V电压、最大电流不能超过多少），NE5532的极限参数如下：直流指标运放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。NE5532的直流指标如下：输入失调电压Vos：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）ΔVos/ΔT：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/℃。输入偏置电流iOS：输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端的偏置电流平均值。输入偏置电流对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较大的影响。输入偏置电流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）的输入偏置电流在±10nA~1μA之间；采用场效应管做输入级的，输入偏置电流一般低于1nA。输入失调电流的温度漂移（简称输入失调电流温漂）ΔIos/ΔT：最大共模输入电压Vcm：最大共模输入电压定义为，当运放工作于线性区时，在运放的共模抑制比特性显著变坏时的共模输入电压。一般定义为当共模抑制比下降6dB是所对应的共模输入电压作为最大共模输入电压。最大共模输入电压限制了输入信号中的最大共模输入电压范围，在有干扰的情况下，需要在电路设计中注意这个问题。共模抑制比CMRR：共模抑制比定义为当运放工作于线性区时，运放差模增益与共模增益的比值。共模抑制比是一个极为重要的指标，它能够抑制差模输入中的共模干扰信号。由于共模抑制比很大，大多数运放的共模抑制比一般在数万倍或更多，用数值直接表示不方便比较，所以一般采用分贝方式记录和比较。一般运放的共模抑制比在80~120dB之间。电源电压抑制比PSRR：电源电压抑制比定义为当运放工作于线性区时，运放输入失调电压随电源电压的变化比值。电源电压抑制比反映了电源变化对运放输出的影响。对于电源电压抑制比低的运放，运放的电源需要作认真细致的处理,否则电源的纹波会引入到输出端。当然，共模抑制比高的运放，能够补偿一部分电源电压抑制比，另外在使用双电源供电时，正负电源的电源电压抑制比可能不相同。输出峰-峰值电压Vout：输出峰-峰值电压定义为，当运放工作于线性区时，在指定的负载下，运放在当前大电源电压供电时，运放能够输出的最大电压幅度。除低压运放外，一般运放的输出输出峰-峰值电压大于±10V。一般运放的输出峰-峰值电压不能达到电源电压，这是由于输出级设计造成的，现代部分低压运放的输出级做了特殊处理，使得在10k?负载时，输出峰-峰值电压接近到电源电压的50mV以内，所以称为满幅输出运放，又称为轨到轨（raid-to-raid）运放。需要注意的是，运放的输出峰-峰值电压与负载有关，负载不同，输出峰-峰值电压也不同；运放的正负输出电压摆幅不一定相同。对于实际应用，输出峰-峰值电压越接近电源电压越好，这样可以简化电源设计。但是现在的满幅输出运放只能工作在低压，而且成本较高。输入阻抗Rin:输入阻抗反映输入对运放性能的影响，选择运放时输入阻抗越大越好。交流指标运放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。交流指标中有许多很重要的参数，尤其单位增益带宽和压摆率，分别在小信号和大信号运放选型中尤其有用。输出阻抗Rout：输入阻抗反映运放输出端带负载能力，越小越好。开环增益Av：开环条件下运放能达到的最大增益开环带宽：开环带宽定义为，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得开环电压增益从运放的直流增益下降3db（或是相当于运放的直流增益的0.707）所对应的信号频率。这用于很小信号处理。NE5532数据手册中貌似没有这项参数。单位增益带宽GB（NE5532中使用增益带宽积GBW衡量）单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db（或是相当于运放输入信号的0.707）所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是当知道要处理的信号频率和信号需要的增以后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的运放。这项参数用于小信号处理中运放选型。压摆率（转换速率）SR：运放接成闭环条件下，将一个大信号（含阶跃信号）输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。由于在转换期间，运放的输入级处于开关状态，所以运放的反馈回路不起作用，也就是转换速率与闭环增益无关。转换速率对于大信号处理是一个很重要的指标，对于一般运放转换速率SR=10V/μs，高速运放的转换速率SR10V/μs。目前的高速运放最高转换速率SR达到6000V/μs。这用于大信号处理中运放选型。全功率带宽：在额定的负载时，运放的闭环增益为1倍条件下，将一个恒幅正弦大信号输入到运放的输入端，使运放输出幅度达到最大（允许一定失真）的信号频率。这个频率受到运放转换速率的限制。近似地，全功率带宽=转换速率/2πVop（Vop是运放的峰值输出幅度）。全功率带宽是一个很重要的指标，用于大信号处理中运放选型。常用运放选型表下面为从其它地方转载过来的常用运放选型表：器件名称制造商简介μA741TI单路通用运放μA747TI双路通用运放AD515AADI低功耗FET输入运放AD605ADI低噪声,单电源,可变增益双运放AD644ADI高速,注入BiFET双运放AD648ADI精密的,低功耗BiFET双运放AD704ADI输入微微安培电流双极性四运放AD705ADI输入微微安培电流双极性运放AD706ADI输入微微安培电流双极性双运放AD707ADI超低漂移运放AD708ADI超低偏移电压双运放AD711ADI精密,低成本,高速BiFET运放AD712ADI精密,低成本,高速BiFET双运放AD713ADI精密,低成本,高速BiFET四运放AD741ADI低成本,高精度IC运放AD743ADI超低噪音BiFET运放AD744ADI高精度,高速BiFET运放AD745ADI超低噪音,高速BiFET运放AD746ADI超低噪音,高速BiFET双运放AD795ADI低功耗,低噪音,精密的FET运放AD797ADI超低失真,超低噪音运放AD8022ADI高速低噪,电压反馈双运放AD8047ADI通用电压反馈运放AD8048ADI通用电压反馈运放AD810ADI带禁用的低功耗视频运放AD811ADI高性能视频运放AD812ADI低功耗电流反馈双运放AD813ADI单电源,低功耗视频三运放AD818ADI低成本,低功耗视频运放AD820ADI单电源,FET输入,满幅度低功耗运放AD822ADI单电源,FET输入,满幅度低功耗运放AD823ADI16MHz,满幅度,FET输入双运放AD824ADI单电源,满幅度低功耗,FET输入运放AD826ADI高速,低功耗双运放AD827ADI高速,低功耗双运放AD828ADI低功耗,视频双运放AD829ADI高速,低噪声视频运放AD830ADI高速,视频差分运放AD840ADI宽带快速运放AD841ADI宽带,固定单位增益,快速运放AD842ADI宽带,高输出电流,快速运放AD843ADI34MHz,CBFET快速运放AD844ADI60MHz,2000V/μs单片运放AD845ADI精密的16MHzCBFET运放AD846ADI精密的450V/μs电流反馈运放AD847ADI高速,低功耗单片运放AD848ADI高速,低功耗单片运放AD849ADI高速,低功耗单片运放AD8519ADI满幅度运放AD8529ADI满幅度运放AD8551ADI低漂移,单电源,满幅度输入输出运放AD8552ADI低漂移,单电源,满幅度输入输出双运放AD8554ADI低漂移,单电源,满幅度输入输出四运放AD8571ADI零漂移,单电源,满幅度输入/输出单运放AD8572ADI零漂移,单电源,满幅度输入/输出双运放AD8574ADI零漂移,单电源,满幅度输入/输出四运放AD8591ADI带关断的单电源满幅度输入输出运放AD8592ADI带关断的单电源满幅度输入输出运放AD8594ADI带关断的单电源满幅度输入输出运放AD8601ADI低偏移,单电源,满幅度输入/输出单运放AD8602ADI低偏移,单电源,满幅度输入/输出双运放AD8604ADI低偏移,单电源,满幅度输入/输出四运放AD9610ADI宽带运放AD9617ADI低失真,精密宽带运放AD9618ADI低失真,精密宽带运放AD9631ADI超低失真,宽带电压反馈运放AD9632ADI超低失真,宽带电压反馈运放C54DSKplusTI低噪高速去补偿双路运放L165ST3A功率运放L272ST双通道功率运放L2720ST低压差双通道功率运放L2722ST低压差双通道功率运放L2724ST低压差双通道功率运放L2726ST低压差双通道功率运放L2750ST低压差双通道功率运放LF147ST宽带四J-FET运放LF151ST宽带单J-FET运放LF153ST宽带双J-FET运放LF155ST宽带J-FET单运放LF156ST宽带J-FET单运放LF157ST宽带J-FET单运放LF247ST宽带四J-FET运放LF251ST宽带单J-FET运放LF253ST宽带双J-FET运放LF255ST宽带J-FET单运放LF256ST宽带J-FET单运放LF257ST宽带J-FET单运放LF355ST宽带J-FET单运放LF356ST宽带J-FET单运放LF357ST宽带J-FET单运放LM101ATI高性能运放LM124A(ST)ST低功耗四运放LM146ST可编程四双极型运放LM158/AST低功耗双运放LM224A(st)ST低功耗四运放LM246ST可编程四双极型运放LM258/AST低功耗双运放LM324AST低功耗四运放LM346ST可编程四双极型运放LM358/AST低功耗双运放LMV321TI低电压单运放LMV324TI低电压四运放LMV358TI低电压双运放LS204ST高性能双运放LS404ST高性能四运放LT1013TI双通道精密型运放LT1014TI四通道精密型运放MC1558TI双路通用运放MC33001ST通用单JFET运放MC33002ST通用双JFET运放MC33004