运算放大器与有源滤波器一、运算放大器的基本结构图1-1运算放大器基本结构1、差动式输入级：提高共模信号抑制能力，经常采用采用双输入双输出形式。2、电压放大级：提供高的电压增益，以保证运放的运算精度。3、输出级：提高输出功率。通常由PNP和NPN两种极性的三极管或复合管组成，以获得正负两个极性的输出电压或电流。二、运算放大器的性能指标：1、输入偏置电流（InputBiasCurrent），IIB：是指当输出电压为0时，差动放大级的两输入静态电流的平均值，也就是指差动放大电路中三级管的基极工作电流，正常情况下运放的输入偏值电流在10nA~1uA之间，通常是由输入电阻和反馈电阻提供，从而限制了运放的输入电阻和反馈电阻的阻值，因此在实际中不能将运放的反馈电阻选择的过大，一般选择K级。如果要达到pA级，通常前级放大器使用电压型控制器件（FET），这样就可以使用大的输入电阻和反馈电阻。2、输入失调电流（InputOffsetCurrent），IIO：是指当输出电压为0时，两个输入端的静态基极电流之差，反映输入级差分对管不对称程度，一般为1nA~0.1uA，在实际应用中一般要求IIO越小越好。3、输入失调电压（InputOffsetVoltage）,VIO：在室温以及标准电源电压下，输入电压为0时，为了使输出电压也为0，需要在输入段施加的补偿电压，该电压就是输入失调电压，用来表征放大器内部的对称性。在实际中，对高放大倍数的运算放大器进行偏置补偿是十分困难的，原因一：微小的错误调节也会导致过补偿或者欠补偿，导致差动信号进一步被放大；原因二：偏置电压对温度的依赖性比较大，即我们经常说的输入失调电压温漂。4、输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂）αVIO：是指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。该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/℃5、输入失调电流的温度漂移（简称输入失调电流温漂）：是指在给定的温度范围内，输入失调电流的变化与温度变化的比值。该参数实际是输入失调电流的补充，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。输入失调电流温漂一般只是在精密运放参数中给出，而且是在用于直流信号处理或是小信号处理时才需要关注。6、输入阻抗：运算放大器的输入阻抗分为共模输入阻抗和差模输入阻抗。共模输入阻抗是指运放工作在输入信号时（即运放两输入端输入同一个信号），共模输入电压的变化量与对应的输入电流变化量之比。在低频情况下，它表现为共模电阻。差模输入阻抗是指运放工作在线性区时，两输入端的电压变化量与对应的输入端电流变化量的比值。差模输入阻抗包括输入电阻和输入电容，在低频时仅指输入电阻。在实际看到运放参数仅给出输入电阻（差模输入电阻）参数。7、输出阻抗：是指运放工作在线性区时，在运放的输出端加信号电压，这个电压变化量与对应的电流变化量的比值。在低频时仅指运放的输出电阻，通常在资料中看到的是运放的输出电阻，它用来表征运放的带载能力。对于电压型运放来说输出电阻越小带载能力越强，对于电流型运放来说输出电阻越大，带载能力越强。8、转换速率（SlewRate）SR：放大器的闭环情况下，输入为最大信号，输出电压对时间比值，用来衡量放大器的响应速度。9、共模抑制比（CommonModeRejectionRatio），CMRR：放大器对差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比，称为共模抑制比。用来说明差动放大电路抑制共模信号的能力（抗干扰的能力）。差模信号电压放大倍数Aud越大，共模信号电压放大倍数Auc越小，则CMRR越大。此时差分放大电路抑制共模信号的能力越强，放大器的性能越好。当差动放大电路完全对称时，共模信号电压放大倍数Auc=0，则共模抑制比CCMR→∞，这是理想情况，实际上电路完全对称是不存在的，共模抑制比也不可能趋于无穷大，典型值一般不会大于140dB。电路对称性越差，其共模抑制比就越小，抑制共模信号（抗干扰）的能力也就越差。10、开环差模电压增益，：开环差模电压增益指在无外加反馈...
VIP
