运放参数的详细解释和分析，输出阻抗Ro和Rout

8号线攻城狮

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本文的标题有些让人迷惑，运放的输出阻抗怎么会有两个呢，它们有啥区别呢。下面先来说一下他们的定义，从定义中可以看出它们的区别。Ro定义为运放的开环输出阻抗。Rout定义为运放的闭环输出阻抗。定义看上去很明确但理解起来还是不够直观。看下面的图，Ro是由运放内部输出级决定的，不随闭环增益的变化而变化。可以理解为运放的本征参数。

而Rout则不同，它是运放构成闭环放大电路后，从输出端看进去的阻抗，需要在输出端进行测量才能得到。当然它会随着闭环增益变化而变化。

讲完定义，下面讲一下它们俩的关系，公式很简单（具体推导过程可以私信我或者到TI官网自行查找，地址Tim Green的经典应用文档集“运算放大器的稳定性”第三篇）：

下面着重分析一下，Ro对放大电路的影响，通过分析，我们可以看到Ro的危害，并在进行放大电路设计时，关注到所选用的运放的Ro值。

由于Ro的存在，并且不像理解运放中的为零，运放在驱动容性负载时，就会出问题了。主要问题是Ro和负载电容相互作用给放大电路的环路增益引入一个极点，下面就是上面电路中Ro和负载电容引入的极点的计算结果。这个极点的拐点频率为5.545KHz。好低哦。

fpo1 = 1/(2∙П∙RO∙CL)

fpo1 = 1/(2∙П∙28.7Ω∙1μF)

fpo1 = 5.545kHz

引入这个极点又会发生什么呢？它会使放大电路不稳定，看下面的图，它将环路增益画成了波特图进行分析，关于这一分析方法在Tim Green的经典应用文档集“运算放大器的稳定性”中有详细介绍。

可见引入的这一新的极点Fpo1使得运放的开环增益在Fpo1以后以40dB/dec的速度滚降。它反馈系数倒数的直线时在相交点fcl时闭合速度为40dB/dec。这足以使放大电路不稳定了。（注：放大电路稳定性的判据为开环增益Aol曲线与反馈系数的倒数曲线在相交点fcl处的闭合速度为20dB/dec则放大电路稳定）

即使放大电路没有发生震荡，它也会使得放大电路对方波响应时有一个过冲。如下图，是在不同负载电路下小信号过冲的曲线。从曲线中可以看出，500pF的负载电路可以使放大电路过冲达50%。这个曲线很重要哦，在很多运放的datasheet中会给出。

Ro=28.7（取自datasheet中数据）

来源：8号线攻城狮