运算放大器设计关键参数解析

"运算放大器设计总结.概要.pdf" 运算放大器是电子电路中的核心元件，广泛应用于信号处理、滤波、放大等多个领域。本文主要总结了运算放大器的几个关键参数及其对电路性能的影响。 1. 开环电压增益（AOL） 开环电压增益是指运算放大器在没有负反馈的情况下对直流信号的放大倍数。在电压反馈的运算放大器中，AOL通常表现为无量纲的比例。数据手册中可能会用V/mV或V/μV来表示增益，甚至以dB形式展示，如1V/μV对应120dB。AOL随频率增加而下降，同时相位也会发生偏移。在反向比例放大电路中，AOL必须远大于电阻R+Rf，才能确保输出Vo=-Rf/RVi。 2. 单位增益带宽（GBW或B1） 单位增益带宽是指运算放大器在开环电压增益等于或大于1（0dB）时的频率范围，以Hz为单位。这是衡量运算放大器处理小信号（如±100mV）不失真的最高频率的能力。在设计滤波器时，如果假设运放增益为1V/V，那么GBW至少应大于滤波器截止频率fcut-off的100倍。 3. 共模抑制比（CMRR） 共模抑制比是运算放大器对差分电压放大倍数与共模电压放大倍数之比，CMRR=|Ad/Ac|。它描述了运算放大器抑制共模输入电压干扰的能力。共模输入电压可能导致输入差分对的偏置点改变，进而影响失调电压和输出电压。CMRR的计算通常为失调电压变化量与共模电压变化量之比，数据手册中给出的通常是直流参数，但CMRR会随着频率的变化而变化。 除此之外，运算放大器还有其他重要的参数，例如输入失调电压（Vos），它是两个输入端电压在无输入信号时的差异；输入偏置电流（Iib），它会影响输入端的电流平衡；以及输入阻抗（Zin），决定了运算放大器对信号源的影响程度。这些参数在设计电路时都需要综合考虑，以确保运算放大器能在预期的频率范围内稳定工作并满足系统需求。 在选择运算放大器时，必须根据具体应用的频率响应、噪声性能、电源电压、功耗等因素进行仔细评估。对于高速、高精度或低噪声的应用，可能需要选择具有高GBW、高CMRR、低输入失调电压和低输入偏置电流的运算放大器。同时，了解这些参数如何随温度变化也是至关重要的，因为这将影响运算放大器在不同环境下的稳定性。