果然,运放才是模电的精髓!!!YYDS
关于运放之前零散的写了一些文章,可点击下方蓝色字体查看:
从本文开始,我将和大家一起比较系统的学习下运放的相关内容。学习的基本思路就是在掌握基本原理的基础上,以实用为主要目的去学习。先用起来,再去更深层次的研究。运放这块整体会分3-4次讲完。本章先打下最重要的基础工作,为后续进阶学习提供基础。
本文主要包含两部分内容:
第一部分内容主要是关于运放的基本概述,包括:
第二部分内容侧重于运放参数的讲解,列举了运放选型时常用的14个参数,并对其进行较为详细的解读。
极限参数
关键参数
输入偏置电流(Ib)
输入失调电流(Ios)
输入失调电压(Vos)
输入失调电压漂移(ΔVos/ΔT)
输入失调电压长期漂移
失调电压计算举例
电源抑制比(PSRR)
共模抑制比(CMRR)
共模输入电压(Vcm)
轨到轨(Railto Rail)
开环增益(Aol)
增益带宽积(GBW)
单位增益带宽
转换速度(SR)
一、运放概述
运算放大器通常有三个端子:两个高阻抗输入端子和一个低阻抗输出端子。反相输入用负号(-)表示,同相输入用正号(+)表示。运算放大器的作用是放大输入之间的电压差,这对于信号链、电源和控制应用等各种模拟功能非常有用。运算放大器通常具有高输入阻抗 (图中的“ZIN”). 输入阻抗在正负输入端子之间测得,理想情况下,输入阻抗无穷大。理想情况下,运算放大器的输出阻抗为零 (图中的“ZOUT”)。但实际上输出阻抗通常具有较小的值,这决定了它的电流驱动和电压缓冲能力。1.1分类
如下图所示,运算放大器按照不同的标准可分为如下种类。虚短与虚断是理想运算放大器工作在线性区时可以得出两条重要的结论。我们所有的分析都以此为理论基础。运用“虚短”、“虚断”这两个概念,在分析运放线性应用电路时,可以简化应用电路的分析过程。运算放大器构成的运算电路均要求输入与输出之间满足一定的函数关系,因此均可应用这两条结论。如果运放不在线性区工作,也就没有“虚短”、“虚断”的特性。如果测量运放两输入端的电位,达到几毫伏以上,往往该运放不在线性区工作,或者已经损坏。1.2虚短
因为理想运放的电压放大倍数很大,而运放工作在线性区,是一个线性放大电路,输出电压不超出线性范围(即有限值),所以,运算放大器同相输入端与反相输入端的电位十分接近相等。在运放供电电压为±15V时,输出的最大值一般在10~13V。所以运放两输入端的电压差,在1mV以下,近似两输入端短路。这一特性称为虚短,显然这不是真正的短路,只是分析电路时在允许误差范围之内的合理近似。1.3虚断
由于运放的输入电阻一般都在几百千欧以上,流入运放同相输入端和反相输入端中的电流十分微小,比外电路中的电流小几个数量级,流入运放的电流往往可以忽略,这相当运放的输入端开路,这一特性称为虚断。显然,运放的输入端不能真正开路。二、运放参数详解
集成运放的参数较多,其中主要参数分为直流指标和交流指标,外加所有芯片都有极限参数。本文以TI的TLV333运放为例,分别对各指标作简单解释。