第二节集成运放性能参数———和其对应用电路影响.ppt

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1、第二节集成运放的性能参数———及其对应用电路的影响一、集成运放性能参数：1、差模特性差模特性：是指集成运放在差模输入信号作用下，所呈现的特性，相应的集成运放的电路模型如图所示。根据电路模型可知其值在80~140dB(104~107倍)差模输入电阻Rid，指集成运放两输入端之间呈现的视在电阻，MΩ数量级。MOS集成运放Rid，一般为106MΩ。Rod为输出电阻，一般在200Ω一下。一般情况下，上述各参数均为频率的复函数，分别表示为：Avd(jω)、Zid(jω)、Zod(jω)。最大的差模输入电压范围VI

2、DM：是指输入差分对管发射结不产生反向击穿所能承受的最大输入电压。2、共模特性共模特性：是指集成运放在共模输入信号作用下呈现的特性，属于这一类特性的参数主要为，共模抑制比KCMR，共模输入电阻Ric和最大的共模输入电压范围VICM。计入共模参数后的电路模型，如图所示：根据定义有：所以可将上是折算到输入端，根据第183页（4-423式）已知：作为输入误差电压，则电路模型可等效为：式中可表示为：其值为：80~120dB(104~107)之间。Ric是集成运放输入端对共模输入信号的视在电阻，即每一个输入端对地呈

3、现的电阻，其值大于100MΩ。VICM、KCMR、Ric均为频率的复函数。3、输入直流误差特性输入直流误差特性：是指集成运放的输入失调特性，主要参数是输入失调电压VIO及其温漂αVIO；输入失调电流IIO及其温漂αIIO，计入这些参数后，电路模型则等效为：图中为输入差放极两边输入偏置电流平均值。（10~100）μAVIO是输出失调电压为零时，两输入端之间所加的补偿电压，其值一般为mV量级。是指VIO随温度的变化率。IIO是输出失调电流为零时，两输入端之间所加的补偿电流，其值一般为量输入端的差值。即：是指I

4、IO随温度的变化率。4、大信号动态特性大信号动态特性：是指集成运放在大信号的作用下呈现的动态特性。其主要参数为转换速率SR及全功率带宽Bωp等。五、电源特性属于这类特性的参数主要有：电压允许的变化范围电源电压抑制比(PowerSupplyRejectionRatio)KSVR是指输入失调电压随电源电压的变化率，定义为常用分贝数表示，即电源静态功率，定义为二、直流和低频参数对性能的影响通常集成运放为非理想器件，因此，有在直流和低频工作时，不仅其增益和输入电阻不为无穷大，输出电阻也不为零，而且还存在着输入失调

5、和有限共模抑制比等引入的输入误差。因此，在分析各种应用电路时，得到的结果与理想化条件下得到的结果稍有不同。1、Avd、Rid、Rod为有限值得影响：根据选取得电路可以不考虑KCMR、输入失调等参数的影响，例如、反向放大器，可仅考虑Avd、Rid、Rod影响。画电路模型voRfR1vsRL根据电路模型列方程：求解方程组得：式中为非理想值为理想值此式，表明当Avd、Rid、和Rod为有限值时，反相放大器的增益A'vf与理想值Avf=-Rf/R1之间的偏差与Avd的大小密切相关，Avd越大，A'vf就越趋近于理

6、想值Avf。实际上，从反馈观点来看，Avd越大，放大器就越接近深度负反馈，A‘vf就越接近Avf，同时，放大器的输入电阻Rif和输出电阻Rod也就越趋于零，在这种情况下，由信号源看进去的输入电阻即为外接电阻R1。可见，对反相放大器性能影响最大的是Avd，相比之下Rid和Rod的影响是次要的。2、KCMR、Ric为有限值的影响选用同相放大器为例，考虑到Rod很小，因此可忽略。画电路模型voRfR1vsRL已知对与电路来说所以由于v+十分接近于v-所以有：根据电路模型可知：已知为同相放大器的理想增益值。则经整

7、理得：令所以由此可知，当Avd为有限值时，同相放大器增益与理想值之间的偏差取决于Avf对Avd的比值，Avd越大，偏差就越小，显然这与深度负反馈条件一致。由此可知，由KCMR产生的误差电压为：因此有输出的相对误差由此可见，由KCMR引起的相对偏差与KCMR成反比，KCMR越大，偏差就越小。在同相放大器中，当Avd足够大，并满足深度负反馈条件时，它的输出电阻Rod趋于零，输入电阻趋于无穷大，因此，呈现在vs端的输入电阻为Ric。三、IIB、IIO、VIO为有限值的影响为输入差放级两边输入偏置电流的平均值。V

8、IO是输出失调电压为零时，两输入端之间所加的补偿电压，称为输入失调电压。IIO是输出失调电压为零时，两输入端所加的补偿电流，称为输入失调电流，其值为输入端输入电流的差值。即：voRfR1vsRLvoRfR1vsRL（1）、IIB、IIO为有限值，令VIO=0为了讨论方便起见，假设KCMR、Avd、Rid、Ric、Rod均为理想值。当集成运算放大器的其他参数均为理想值时，产生输出误差电压Δvo，主要是输入直流偏置引起的，因此可以