低噪声放大器的指标分析.doc

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1、低噪声放大器的指标分析　　重要指标分析　　①增益带宽积：运放开环增益/频率图中，指定频率处，开环增益与该指定频率的乘积。　　理解：如果运放开环增益始终满足-20dB/10倍频，也就是频率提高10倍，开环增益变为0.1倍，那么它们的乘积将是一个常数，也就等于前述的“单位增益带宽”，或者“1Hz处的增益”。　　在一个相对较窄的频率区域内，增益带宽积可以保持不变，基本满足-20dB/10倍频的关系，我们暂称这个区域为增益线性变化区。要想获得高增益就必须得牺牲带宽，因为增益带宽积是一个常数。　　②压摆率　　定义：闭环放大器输出电压变化的最

2、快速率。用V/μs表示。　　优劣范围：从2mV/μs到9000V/μs不等。　　理解：此值显示运放正常工作时，输出端所能提供的最大变化速率，当输出信号欲实现比这个速率还快的变化时，运放就不能提供了，导致输出波形变形――原本是正弦波就变成了三角波。　　③相位裕度　　定义：在运放开环增益和开环相移图中，当运放的开环增益下降到1时，开环相移值减去-180°得到的数值。相位裕度和增益裕度越大，说明放大器越容易稳定。　　失真与噪声响应　　④建立时间　　定义：运放接成指定增益，从输入阶跃信号开始，到输出完全进入指定误差范围所需要的时间。所谓的

3、指定误差范围，一般有1%，0.1%几种。　　优劣范围：几个ns到几个ms。　　理解：建立时间由三部分组成，第一是运放的延迟，第二是压摆率带来的爬坡时间，第三是稳定时间。很显然，这个指标与SR密切相关，一般来说，SR越大的，建立时间更小。　　⑤Vos　　定义：在运放开环使用时，加载在两个输入端之间的直流电压使得放大器直流输出电压为0。也可定义为当运放接成跟随器且正输入端接地时，输出存在的非0电压。优劣范围：1?V以下，�儆诩�优秀的。100?V以下的属于较好的。最大的有几十mV。　　理解：任何一个放大器，无论开环连接或者反馈连接，当

4、两个输入端都接地时，理论上输出应该为0，但运放内部两输入支路无法做到完全平衡，导致输出永远不会是0。此时保持放大器负输入端不变，而在正输入端施加一个可调的直流电压，调节它直到输出直流电压变为0V，此时正输入端施加的电压的负值即为输入失调电压，用Vos表示。但是，多数情况下，输入失调电压不分正负，生产厂家会以绝对值表示。　　后果：当一个放大器被设计成AF倍闭环电压增益时，如果放大器的失调电压为Vos，则放大电路0输入时，输出存在一个等于AFVos的直流电平，此输出被称为输出失调电压。闭环增益越大，则输出失调电压也越大。　　⑥Vos　

5、　定义：当温度变化、时间持续、供电电压等自变量变化时，输入失调电压会发生变化。输入失调电压随自变量变化的比值，称为失调电压漂移。　　3）相对于电源电压变化的比值，以?V/V为单位，含义是调好的放大器，当电源电压发生1V变化，会引起失调电压的变化。没有明确的符号，常用文字表示。此数值在很多放大器数据手册中没有体现。　　优劣范围：0.002?V/°C到几十?V/°C。　　理解：　　失调电压漂移量，与数据手册上标注的失调电压本身有密切关系。初始失调电压小的，其漂移量也小。从多种放大器手册指标看，有以下规律：　　1）温度变化40～500度

6、可能带来的失调电压变化，等同于初始失调电压。　　2）10～100个月带来的失调电压变化，等同于初始失调电压。　　后果：很严重。因为它不能被调零端调零，即便调零完成，它还会带来新的失调。在高精度、高稳定性要求的场合，选择漂移系数较小的放大器，比失调电压大小更为重要。　　⑦IB　　定义：当输出维持在规定的电平时，两个输入端流进电流的平均值。　　优劣范围：60fA～100?A。数量级相差巨大，这取决于运放输入端结构，FET输入的会很小。　　对策：为避免输入偏置电流对放大电路的影响，最主要的措施是选择IB较小的放大器。有很多FET输入运放

7、可以实现这个要求。　　⑧Ios输入失调电流　　定义：当输出维持在规定的电平时，两个输入端流进电流的差值。　　优劣范围：20fA～100?A。数量级相差巨大，这取决于运放输入端结构，FET输入的会很小。　　后果：失调电流的存在，说明两个输入端客观存在的电流有差异，用外部电阻实现匹配抵消偏置电流影响的措施，在此就失效了。　　⑨噪声　　芯片数据手册中的en为输入电压噪声，in为输入电流噪声。