华中科技大学电信系：《模拟电子技术基础》课程教学资源（PPT电子教案）模拟集成电路 6.5 实际集成运算放大器的主要参数和对应用电路的影响

6.5实际集成运算放大器的主要 电信系 参数和对应用电路的影响 651实际集成运放的主要参数 652集成运放应用中的实际问题 HOME BACKNEXT

6.5 实际集成运算放大器的主要 参数和对应用电路的影响 6.5.1 实际集成运放的主要参数 6.5.2 集成运放应用中的实际问题

651实际集成运放的主要参数 输入直流误差特性(输入失调特性 1.输入失调电压Vo 在室温(25°C)及标准电源电压下,输入电压为零时,为 了使集成运放的输出电压为零,在输入端加的补偿电压叫做失 调电压Vo。一般约为±(1~10)mV。超低失调运放为(1 20)μV。高精度运放OP-117Vo=4V。 MOSFET达20mV 2.输入偏置电流/B 输入偏置电流是指集成运放 两个输入端静态电流的平均值 1B=(/BN+p)/2 BJT为10mA~1μA; MOSFET运放在pA数量级。 HOME BACKNEXT

6.5.1 实际集成运放的主要参数 输入直流误差特性（输入失调特性） 1. 输入失调电压VIO 在室温（25℃）及标准电源电压下，输入电压为零时，为 了使集成运放的输出电压为零，在输入端加的补偿电压叫做失 调电压VIO。一般约为±（1～10）mV。超低失调运放为（1～ 20）V。高精度运放OP-117 VIO =4V。MOSFET达20 mV。 2. 输入偏置电流IIB 输入偏置电流是指集成运放 两个输入端静态电流的平均值 IIB ＝（IBN＋IBP）/2 BJT为10 nA～1A；MOSFET运放IIB在pA数量级

651实际集成运放的主要参数 输入直流误差特性(输入失调特性 3输入失调电流Io 输入失调电流是指当输入电压为零时流入放大器两输入 端的静态基极电流之差,即1o=|lp-kBN 般约为1nA~01A。 4.温度漂移 (1)输入失调电压温漂△Vo/△T (2)输入失调电流温漂△o/△T HOME BACKNEXT

6.5.1 实际集成运放的主要参数 输入直流误差特性（输入失调特性） 3. 输入失调电流IIO 输入失调电流IIO是指当输入电压为零时流入放大器两输入 端的静态基极电流之差，即IIO ＝|IBP－IBN | 一般约为1 nA～0.1A。 4. 温度漂移 （1）输入失调电压温漂VIO / T （2）输入失调电流温漂IIO / T

651实际集成运放的主要参数 差模特性 1.开环差模电压增益A和带宽BW 201gAoo/dB 开环差模电压增益Ano 106dB 100 开环带宽BW() 20dB/十倍频程 60 单位增益带宽BW;(n) 40 2 TH fT=1. 4 MHz f1010210310410510 f 741型运放A的频率响应 HOME BACKNEXT

6.5.1 实际集成运放的主要参数 差模特性 1. 开环差模电压增益Avo和带宽BW 开环差模电压增益AvO 开环带宽BW (fH) 单位增益带宽 BWG (fT) 741型运放AvO的频率响应

651实际集成运放的主要参数 差模特性 2.差模输入电阻;和输出电阻r >BJT输入级的运放ra般在几百千欧到数兆欧 > MOSFET为输入级的运放rn>101292 >超高输入电阻运放;>101392、Im≤0.040pA 一般运放的r<200g2,而超高速AD9610的r=0.059。 3.最大差模输入电压Vmax HOME BACKNEXT

6.5.1 实际集成运放的主要参数 差模特性 2. 差模输入电阻rid和输出电阻ro ØBJT输入级的运放rid一般在几百千欧到数兆欧 ØMOSFET为输入级的运放rid＞1012Ω Ø超高输入电阻运放rid＞10 13Ω、IIB≤0.040pA Ø一般运放的ro＜200Ω，而超高速AD9610的ro ＝0.05Ω。 3. 最大差模输入电压Vidmax

651实际集成运放的主要参数 共模特性 1.共模抑制比KC、和共模输入电阻r 般通用型运放K(N为(80~120)dB,高精度运放 可达140dB,r:≥100Mg2 2.最大共模输入电压Vmx 般指运放在作电压跟随器时,使输出电压产生1%跟 随误差的共模输入电压幅值,高质量的运放可达士13V。 HOME BACKNEXT

6.5.1 实际集成运放的主要参数 共模特性 1. 共模抑制比KCMR和共模输入电阻ric 一般通用型运放KCMR为（80～120）dB，高精度运放 可达140dB，ric≥100MΩ。 2. 最大共模输入电压Vicmax 一般指运放在作电压跟随器时，使输出电压产生1%跟 随误差的共模输入电压幅值，高质量的运放可达± 13V

651实际集成运放的主要参数 大信号动态特性 1.转换速率SR 放大电路在闭环状态下,输入为大信号(例如阶跃信号)时, 输出电压对时间的最大变化速率,即 duo(t) R dt max 若信号为v= V sin2πf,则运放的S必须满足SR≥2 amare R +V R R 741 max 斜率决定 转换速率 HOME BACKNEXT

6.5.1 实际集成运放的主要参数 大信号动态特性 1. 转换速率SR 放大电路在闭环状态下，输入为大信号（例如阶跃信号）时， 输出电压对时间的最大变化速率，即 max o R d d ( ) t t S v  若信号为vi ＝Vimsin2ft ，则运放的SR必须满足SR≥2πfmaxVom

651实际集成运放的主要参数 大信号动态特性 2全功率带宽BWp 指运放输出最大峰值电压时允许的最高频率,即 S BWp=fn max 2πV S和BWp是大信号和高频信号工作时的重要指标。一般通用 30V以上。目前超高速的运放如AD9610的SR>3500V4 型运放S在nV/μs以下,741的S2=0.5V/μs而高速运放要求S HOME BACKNEXT

6.5.1 实际集成运放的主要参数 大信号动态特性 2. 全功率带宽BWP 指运放输出最大峰值电压时允许的最高频率，即 SR和BWP是大信号和高频信号工作时的重要指标。一般通用 型运放SR在nV/s以下，741的SR =0.5V/s而高速运放要求SR＞ 30V/s以上。目前超高速的运放如AD9610的SR＞3500V/s。 om R P max 2πV S BW  f 

651实际集成运放的主要参数 电源特性 1.电源电压抑制比KsvR 衡量电源电压波动对输出电压的影响 2.静态功耗P HOME BACKNEXT

电源特性 1. 电源电压抑制比KSVR 衡量电源电压波动对输出电压的影响 2. 静态功耗PV 6.5.1 实际集成运放的主要参数

652集成运放应用中的实际问题 集成运放的选用 根据技术要求应首选通用型运放,当通用型运放难以满 足要求时,才考虑专用型运放,这是因为通用型器件的各 项参数比较均衡,做到技术性与经济性的统一。至于专用 型运放,虽然某项技术参数很突出,但其他参数则难以兼 顾,例如低噪声运放的带宽往往设计得较窄,而高速型与 高精度常常有矛盾,如此等等。 HOME BACKNEXT

1. 集成运放的选用 根据技术要求应首选通用型运放，当通用型运放难以满 足要求时，才考虑专用型运放，这是因为通用型器件的各 项参数比较均衡，做到技术性与经济性的统一。至于专用 型运放，虽然某项技术参数很突出，但其他参数则难以兼 顾，例如低噪声运放的带宽往往设计得较窄，而高速型与 高精度常常有矛盾，如此等等。 6.5.2 集成运放应用中的实际问题