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聚洵低功耗运算放大器GS8331 GS8332 GS834

聚洵低功耗运算放大器GS8331 GS8332 GS834
聚洵低功耗运算放大器GS8331 GS8332 GS834

GS8331 GS8332 GS8334 描述

GS8331 GS8332 GS8334放大器是单/双/四电源,微功耗,零漂移CMOS运算放大器,这些放大器提供350 kHz的带宽,轨至轨输入和输出以及1.8V至5.5V的单电源供电。 GS833X使用斩波稳定技术来提供非常低的失调电压(最大值小于10μV),并且在整个温度范围内漂移接近零。每个放大器具有25μA的低静态电源电流,以及20pA的极低输入偏置电流,使该器件成为低失调,低功耗和高阻抗应用的理想选择。 GS833X提供了出色的CMRR,而没有与传统的互补输入级相关的分频器。这种设计在驱动模数转换器(ADC)方面具有卓越的性能,而不会降低差分线性度。

GS8331 GS8332 GS8334 应用

?换能器应用

?手持测试设备

?温度测量

?电池供电的仪器

?电子秤

Features

?Single-Supply Operation from +1.8V ~ +5.5V ?Embedded RF Anti-EMI Filter

?Rail-to-Rail Input / Output ?Small Package:

?Gain-Bandwidth Product: 350KHz (Typ. @25°C) GS8331 Available in SOT23-5, SC70-5 and SOP-8

?Low Input Bias Current: 20pA (Typ. @25°C) Packages

?Low Offset Voltage: 10uV (Max. @25°C) GS8332 Available in SOP-8, MSOP-8 and DFN-8

?Quiescent Current: 25μA per Amplifier (Typ) Packages

?Operating Temperature: -45°C ~ +125°C GS8334 Available in SOP-14 and TSSOP-14 Packages

?Zero Drift: 0.05μV/°C (Typ)

General Description

GS833X放大器是单/双/四电源,微功耗,零漂移CMOS运算放大器,这些放大器提供350 kHz的带宽,轨至轨输入和输出以及1.8V至5.5V 的单电源供电。 GS833X使用斩波稳定技术来提供非常低的失调电压(最大值小于10μV),并且在整个温度范围内漂移接近零。每个放大器25μA的低静态电源电流和20pA的非常低的输入偏置电流使这些器件成为低失调,低功耗和高阻抗应用的理想选择。 GS833X提供了出色的CMRR,而没有与传统的互补输入级相关的分频器。这种设计在驱动模数转换器(ADC)方面具有卓越的性能,而不会降低差分线性度。

GS8331提供SOT23-5,SC70-5和SOP8封装。 GS8332提供SOP8,MSOP8和DFN-8封装。 GS8334 Quad具有绿色SOP-14和TSSOP-14封装。在所有电源电压下,-45oC至+ 125oC的扩展温度范围提供了额外的设计灵活性。

Applications

?传感器应用?手持测试设备

?温度测量?电池供电的仪器

?电子秤

Pin Configuration

Figure 1. Pin Assignment Diagram

Absolute Maximum Ratings

Condition Min Max Power Supply Voltage (V DD to Vss) -0.5V +7.5V Analog Input Voltage (IN+ or IN-) Vss-0.5V V DD+0.5V PDB Input Voltage Vss-0.5V +7V Operating Temperature Range -45°C +125°C Junction Temperature +160°C

Storage Temperature Range -55°C +150°C Lead Temperature (soldering, 10sec) +260°C

Package Thermal Resistance (T A=+25 )

SOP-8, θJA 125°C/W

MSOP-8, θJA 216°C/W

SOT23-5, θJA 190°C/W

ESD Susceptibility

HBM 6KV

MM 400V

Note: Stress greater than those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device. This is a stress rating only and functional operation of the device at these or any other conditions outside those indicated in the operational sections of this specification are not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect reliability.

Package/Ordering Information

MODEL CHANNEL ORDER NUMBER

PACKAGE

DESCRIPTION

P ACKAGE

OPTION

MARKING

INFORMATION

GS8331-TR SOT23-5 Tape and Reel,3000 8331

GS8331-CR SC70-5 Tape and Reel,3000 8331 GS8331 Single GS8331-SR SOP-8 Tape and Reel,4000 GS8331

GS8331Y-TR SOT23-5 Tape and Reel,3000 8331Y

GS8331Y-CR SC70-5 Tape and Reel,3000 8331Y

GS8332-SR SOP-8 Tape and Reel,4000 GS8332 GS8332 Dual GS8332-MR MSOP-8 Tape and Reel,3000 GS8332

GS8332-FR DFN-8 Tape and Reel,3000 GS8332

GS8334 Quad G S8334-TR TSSOP-14 Tape and Reel,3000 GS8334 GS8334-SR SOP-14 Tape and Reel,2500 GS8334

Electrical Characteristics

(At Vs=5V, TA = +25 , VCM = VS/2, RL = 10K?, unless otherwise noted.)

PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS INPUT CHARACTERISTICS

Input Offset Voltage (V OS) 2 10 μV Input Bias Current (I B) 20 pA Input Offset Current (I OS) 10 pA Common-Mode Rejection Ratio

(CMRR)

V CM = 0V to 5V 110 dB Large Signal Voltage Gain ( A VO) R L = 10k?, V O = 0.3V to 4.7V 145 dB

Input Offset Voltage Drift (?V OS/?T) 50 70 nV/ OUTPUT CHARACTERISTICS

Output Voltage High (V OH) R L = 100k? to - V S 4.998 V R L = 10k? to - V S 4.994 V

Output Voltage Low (V OL) R L = 100k? to + V S 5 mV R L = 10k? to + V S 20 mV

Short Circuit Limit (I SC) R L =10? to - V S 20 mA Output Current (I O) 30 mA POWER SUPPLY

Power Supply Rejection Ratio (PSRR) V S = 2.5V to 5.5V 115 dB Quiescent Current (I Q) V O = 0V, R L = 0?25 μA DYNAMIC PERFORMANCE

Gain-Bandwidth Product (GBP) G = +100 350 KHz Slew Rate (SR) R L = 10k?0.2 V/μs NOISE PERFORMANCE

Voltage Noise (e n p-p) 0Hz to 10Hz 1.1 μV P-P Voltage Noise Density (e n) f = 1kHz 70 nV / Hz

Typical Performance characteristics

(T A=+25°C, Vs=5V, R L=10 k? connected to V S/2 and V OUT= V S/2, unless otherwise noted.)

Large Signal Transient Response Large Signal Transient Response

C L=0pF G=+1

C L=0pF

G=+1

Time(40μs/div) Time(4μs/div)

Positive Overvoltage Recovery Negative Overvoltage Recovery V SY= 2.5V

V IN=-200mVp-p

(RET to GND)

C L=0pF R L=10k?A V=-10 V SY= 2.5V

V IN=-200mVp-p

(RET to G ND)

C L=0pF

R L=10k?

A V=-10

Time (50μs/div) Time (50μs/div) Open Loop Gain, Phase Shift vs. Frequency Supply Current vs. Temperature

Phase Shift

V S=5.5V Open Loop Gain

V s=1.8V

Frequency (Hz) Temperature ( )

Typical Performance characteristics

(T A=+25°C, Vs=5V, R L=10 k? connected to V S/2 and V OUT= V S/2, unless otherwise noted.)

Output Voltage Swing vs.Output Current at +3V Output Voltage Swing vs.Output Current at +5V Sourcing Current

Sourcing Current 125 25 -40 125 25 -40

Sinking Current Sinking Current

Output Current(mA) Output Current(mA)

Application Note

Size

GGS833X系列运算放大器具有单位增益稳定的特性,适用于多种通用应用。 GS833X系列封装的占地面积小,可以节省印刷电路

板上的空间,并可以设计更小的电子产品。

电源旁路和电路板布局

GS833X系列采用1.8V至5.5V单电源或±0.9V至±2.75V双电源供电。为了获得最佳性能,在单电源供电模式下,应将一个0.1pF

的陶瓷电容器靠近VDD引脚放置。对于双电源供电,应使用单独的0.1pF陶瓷电容器将VDD和VSS电源均旁路到地。

低电源电流

GS833X系列的低电源电流(每通道典型值为25uA)将有助于最大程度地延长电池寿命。它们是电池供电系统的理想选择

工作电压

GS833X系列在宽输入电源电压(1.8V至5.5V)下工作。此外,所有温度规格适用于-45 oC至+125 oC。在整个工作电压范围内,大

多数行为保持不变。这些保证确保

在单节锂离子电池的整个使用寿命中都可以运行

轨到轨输入

GS833X系列的输入共模范围超出电源轨100mV(VSS-0.1V至VDD + 0.1V)。这是通过使用互补输入级来实现的。对于正常操作,输

入应限制在此范围内。

轨到轨输出

轨到轨输出摆幅可在输出端提供最大可能的动态范围。在低电源电压下运行时,这一点尤其重要。 GS833X系列的输出电压在轻阻负载(>100kΩ)时通常可从供电轨摆动至小于5mV,而在中等阻性负载(10kΩ)时可供电至100mV。

容性负载公差

GS833x系列针对带宽和速度进行了优化,而不是用于驱动电容性负载。输出电容将在放大器的反馈路径中形成一个极点,从而导致

过度的峰值和电势振荡。如果需要使用负载电容,则要考虑的两种策略是(1)使用与放大器的输出和负载电容串联的小电阻,以及(2)通过增加放大器的反馈环路来减小放大器反馈环路的带宽。总体噪声增益。

图2.显示了采用串联电阻器策略的单位增益跟随器。电阻将输出与电容隔离,更重要的是,在反馈路径中产生一个零,以补偿由输出电容产生的极点

Figure 2. Indirectly Driving a Capacitive Load Using Isolation Resistor

The bigger the R ISO resistor value, the more stable V OUT will be. However, if there is a resistive load R L in parallel with the

capacitive load, a voltage divider (proportional to R ISO/R L) is formed, this will result in a gain error.

The circuit in Figure 3 is an improvement to the one in Figure 2. R F provides the DC accuracy by feed-forward the V IN to R L. C F

and R ISO serve to counteract the loss of phase margin by feeding the high frequency component of the output signal back to the amplifier’s inverting input, thereby preserving the phase margin in the overall feedback loop. Capacitive drive can be increased by increasing the value of C F. This in turn will slow down the pulse response.

C F

R F

- R ISO

V OUT

V IN+ C

R L

L

Figure 3. Indirectly Driving a Capacitive Load with DC Accuracy

Typical Application Circuits

Differential amplifier

The differential amplifier allows the subtraction of two input voltages or cancellation of a signal common the two inputs. It is useful as a computational amplifier in making a differential to single-end conversion or in rejecting a common mode signal. Figure 4. shown the differential amplifier using GS833X.

Figure 4. Differential Amplifier

R+ V ?2V +( ) V

1 2 4 1 2 3

R R R R+R R

V ( )

=

OUT R R1 R R

R +R IN IP +R

REF

3 4 1 3 4 1

If the resistor ratios are equal (i.e. R1=R3 and R2=R4), then

OUT = V ?V +

R

2 (

V )

R IN

IP

1

V

REF

Low Pass Active Filter

The low pass active filter is shown in Figure 5. The DC gain is defined by –R2/R1. The filter has a -20dB/decade roll-off after its corner frequency ?C=1/(2πR3C1).

Figure 5. Low Pass Active Filter

Instrumentation Amplifier

三重GS833X可用于构建一个三运放仪表放大器,如图6所示。

图6是增益为R2 / R1的高输入阻抗差分放大器。两个差分电压跟随器确保放大器的高输入阻抗。.

Figure 6. Instrument Amplifier

.

Package Information DFN-8

SOP-8

MSOP-8

SOT23-5

SC70-5

SOP-14

TSSOP-14

以上是“奥伟斯科技”分享的产品信息,如果您需要订购此款物料,请查看我们的官网与我们联系,非常感谢您的关注与支持!奥伟斯科技提供专业的智能电子锁触摸解决方案,并提供电子锁整套的芯片配套:低功耗触摸芯片、低功耗单片机、马达驱动芯片、显示驱动芯片、刷卡芯片、时针芯片、存储芯片、语音芯片、低压MOS管、TVS二极管聚洵零漂移运算放大器GS8592-SR GS8592-MR GS8594-TR GS8594-SR GS6554-TR GS6554-SR GS6552-SR GS6552-MR GS6551-CR GS6551-TR GS8551-TR GS8551-SR GS8552-SR GS8552-MR GS8554-TR GS8554-SR GS8331-TR GS8331-CR GS8331-SR GS8331Y-TR GS8331Y-CR GS8332-SR GS8332-MR GS8332-FR GS8334-TR GS8334-SR聚洵高速运算放大器:GS8091-CR GS8091-TR GS8091N-CR GS8091N-TR GS8092-SR GS8092-MR GS8092N-MR GS8094-TR GS8094-SR GS8054-TR GS8054-SR GS8052N-MR GS8052-SR GS8052-MR GS8051N-CR GS8051N-TR GS8051-CR GS8051-TR优势产品未尽详细,欢迎查询!

实验五集成运算放大器的基本应用共7页文档

实验五集成运算放大器的基本应用(I) ─模拟运算电路─ 一、实验目的 1、了解和掌握集成运算放大器的功能、引脚 2、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算 电路的功能。 3、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 理想运算放大器特性 在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。 开环电压增益A =∞ ud =∞ 输入阻抗r i =0 输出阻抗r o 带宽 f =∞ BW 失调与漂移均为零等。 理想运放在线性应用时的两个重要特性:

(1)输出电压U O 与输入电压之间满足关系式 U O =A ud (U +-U -) 由于A ud =∞,而U O 为有限值,因此,U +-U -≈0。即U +≈U -,称为“虚短”。 (2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。 基本运算电路 1) 反相比例运算电路 电路如图8-1所示。对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压 之间的关系为 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。 图8-1 反相比例运算电路 图8-2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路 电路如图8-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为 )U R R U R R ( U i22 F i11F O +-= R 3=R 1 // R 2 // R F 3) 同相比例运算电路 图8-3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 i 1 F O U R R U - =

运算放大器_参数详解

运算放大器参数详解 技术2010-12-19 22:05:36 阅读80 评论0 字号:大中小订阅 运算放大器(常简称为“运放”)是具有很高放大倍数的电路单元。在实际电路中,通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中,用以实现数学运算,故得名“运算放大器”,此名称一直延续至今。运放是一个从功能的角度命名的电路单元,可以由分立的器件实现,也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展,如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。现今运放的种类繁多,广泛应用于几乎所有的行业当中。 历史 直流放大电路在工业技术领域中,特别是在一些测量仪器和自动化控制系统中应用非常广泛。如在一些自动控制系统中,首先要把被控制的非电量(如温度、转速、压力、流量、照度等)用传感器转换为电信号,再与给定量比较,得到一个微弱的偏差信号。因为这个微弱的偏差信号的幅度和功率均不足以推动显示或者执行机构,所以需要把这个偏差信号放大到需要的程度,再去推动执行机构或送到仪表中去显示,从而达到自动控制和测量的目的。因为被放大的信号多数变化比较缓慢的直流信号,分析交流信号放大的放大器由于存在电容器这样的元件,不能有效地耦合这样的信号,所以也就不能实现对这样信号的放大。能够有效地放大缓慢变化的直流信号的最常用的器件是运算放大器。运算放大器最早被发明作为模拟信号的运算(实现加减乘除比例微分积分等)单元,是模拟电子计算机的基本组成部件,由真空电子管组成。目前所用的运算放大器,是把多个晶体管组成的直接耦合的具有高放大倍数的电路,集成在一块微小的硅片上。 第一块集成运放电路是美国仙童(fairchild)公司发明的μA741,在60年代后期广泛流行。直到今天μA741仍然是各大学电子工程系中讲解运放原理的典型教材。 原理 运放如上图有两个输入端a,b和一个输出端o.也称为倒向输入端(反相输入端),非倒向输入端(同相输入端)和输出端.当电压加U-加在a端和公共端(公共端是电压的零位,它相当于电路中的参考结点.)之间,且其实际方向从a 端指向公共端时,输出电压U实际方向则自公共端指向o端,即两者的方向正好相反.当输入电压U+加在b端和公共端之间,U与U+两者的实际方向相对公共端恰好相同.为了区别起见,a端和b 端分别用"-"和"+"号标出,但不要将它们误认为电压参考方向的正负极性.电压的正负极性应另外标出或用箭头表示.反转放大器和非反转放大器如下图:

差分运算放大器基本知识

一.差分信号的特点: 图1 差分信号 1.差分信号是一对幅度相同,相位相反的信号。差分信号会以一个共模信号 V ocm 为中心,如图1所示。差分信号包含差模信号和公模信号两个部分, 差模与公模的定义分别为:Vdiff=(V out+-V out- )/2,Vocm=(V out+ +V out- )/2。 2.差分信号的摆幅是单端信号的两倍。如图1,绿色表示的是单端信号的摆 幅,而蓝色表示的是差分信号的摆幅。所以在同样电源电压供电条件下,使用差分信号增大了系统的动态范围。 3.差分信号可以抑制共模噪声,提高系统的信噪比。In a differential system, keeping the transport wires as close as possible to one another makes the noise coupled into the conductors appear as a common-mode voltage. Noise that is common to the power supplies will also appear as a common-mode voltage. Since the differential amplifier rejects common-mode voltages, the system is more immune to external noise. 4.差分信号可以抑制偶次谐波,提高系统的总谐波失真性能。 Differential systems provide increased immunity to external noise, reduced even-order harmonics, and twice the dynamic range when compared to signal-ended system. 二.分析差分放大器电路 图2.差分放大器电路分析图

集成运算放大器的基本应用

实验十一 集成运算放大器的基本应用 —— 模拟运算电路 一、实验目的 1、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、万用表 3、交流毫伏表 4、信号发生器 三、实验原理 在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数、指数等模拟运算电路。 1、 反相比例运算电路 电路如图11-1所示。对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为 i F O U R R U 1 - = (11-1) U i O 图11-1 反相比例运算电路 为减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R2=R1∥R F ,此处为了简化电路,我们选取R2=10K 。

2、反相加法电路 U O U 图11-2 反相加法运算电路 电路如图11-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为 )( 22 11i F i F O U R R U R R U +-= R 3=R 1∥R 2∥R F (11-2) 3、同相比例运算电路 图11-3(a )是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 i F O U R R U )1(1 + = R 2=R 1∥R F (11-3) 当R1→∞时,U O =U i ,即得到如图11-3(b )所示的电压跟随器。图中R2=R F ,用以减小漂移和起保护作用。一般RF 取10K Ω,R F 太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。 (a)同相比例运算 (b)电压跟随器 图11-3 同相比例运算电路 4、差动放大电路(减法器) 对于图11-4所示的减法运算电路,当R1=R2,R3=R F 时,有如下关系式: )(1 120i i U U R RF U -= (11-4)

运算放大器容性负载驱动分析

运算放大器容性负载驱动分析 运算放大器容性负载驱动分析 问:为什么我要考虑驱动容性负载问题? 答:通常这是无法选择的。在大多数情况下,负载电容并非人为地所加电容。它常常是人们不希望的一种客观存在,例如一段同轴电缆所表现出的电容效应。但是在有些情况下,要求对运算放大器的输出端的直流电压进行去耦。例如,当运放被用作基准电压的倒相或驱动一个动态负载时。在这种情况下,你也许在运放的输出端直接连接旁路电容。不论哪种情况,容性负载都要对运放的性能有影响。 问:容性负载如何影响运放的性能?答:为简单起见,可将放大器看成一个振荡器。每个运放都有一个内部输出电阻RO,当它与容性负载相接时,在运放传递函数上产生一个附加的极点。正。在图2(a)中,在运放的两个输入端之间接电阻RD。此时电路的增益可由给定公式计算。因为是噪声增益而不是信号增益支配稳定性,所以 图2提高效大器噪声增益电路电路稳定性的提高不影响信号增益。为保证电路稳定,最简单的方法是使噪声带宽至少应比容性负载极点频率低10倍频程。 图3环路增益波特图这种方法的缺点是输入端电压噪声和输入失调电压被放大产生附加的输出电压噪声和输出失调电压增加。用一个电容CD与电阻RD串联可以消除附加的直流失调电压,但增加的电压

噪声是器件固有的,不能消除。当选用CD时,其电容值应尽可能大。为保证噪声极点至少低于“噪声带宽”10倍,CD最小应取10A NOISE/2πRDGBP。 (2)环路外补偿法这种方法是在运放的输出端和负载电容之间串入一个电阻RX,。虽然RX加在反馈环路的外部,但它可将负载电容产生的附加零点频率fZ作用到反馈网络的传递函数,从而可以减小高频环路相移。为了保证电路稳定,RX的取值应该使附加零点频率至少比运放电路闭环带宽低10倍。电路加入RX使电路性能不会像方法1那样增加输出噪声,但是从负载端看进去的输出阻抗要增加。由于RX和RL构成分压器,从而会使信号增益降低。如果RL已知并且适当地恒定,那么增益降低值可通提高运放电路的增益来补偿。这种方法用于驱动传输线路非常有用。RL和RX值必须等于电缆的特征阻抗(通常为50Ω和75Ω),以免产生驻波。因此,先确定RX值,其余其它电阻值要使放大器的增益加倍,用来补偿由电阻分压作用降低的信号增益,从而解决问题。 (3)环路内补偿法如果RL值未知,或者是动态值,那么增益级的有图4环路外补偿法效输出电阻必须很低。在这种情况下,在整个反馈环路内接一个电阻RX是很有用的,。在这个电路中,由于直流和低频反馈都是来自负载电阻RL,所以从输入端到负载的信号增益不受分压器RX和RL的影响。 图5环路内补偿法RX=RORGRFCF=RO+RXRF·CL在这个电路中外接的电容CF是用来抵消CL产生的附加极点和零点。为

5.6集成运放的频率响应

5.6 集成运放的频率响应和频率补偿频率响应频率补偿

一、集成运放的频率响应 很大 或gs C C ''π低频特性很好 内部必须接补偿电容上限频率很低 -20dB/十倍频 -40dB/十倍频-900-1800-2700 f /H Z O f φ -1350-450-2250dB A od /lg 20 100 101 103 102 f 0 f c 104 -60dB/十倍频

时 c f f 0f = f 0 时极间电容引起的附加相移为±1800 -900-1800-2700 f /H Z O f φ -1350-450-2250dB A od /lg 20 100 101 103 102 f 0 f c 104 f c :单位增益带宽此时差模增益下降为0dB 电路将产生自激振荡

二、集成运放的频率补偿 频率补偿: 采用一定的手段改变集成运放的频率响应破坏可能产生自激振荡的条件 使电路稳定工作 dB A f f od 0lg 200<= 时,即使0 180 ->=?时,附加相位移或当c f f

-900-1800 00 f O f φ dB A od /lg 20 f 0 f c m G m ?0 lg 20f f od m A G == c f f m =-=? ?0 180为幅值裕度 m G 为相位裕度 m ?0 45 10≥-≤m m dB G ?,一般要求

1. 滞后补偿 滞后补偿:加入补偿电路后, 使运放的幅频特性在大于0dB的频率范围内 只存在一个拐点, 相当于一个RC回路的频率响应 ≥450的要求, 达到φ m 保证电路的稳定性 优点:简单易行 缺点:使频带变窄

运算放大器的工作原理

运算放大器的工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

运算放大器的工作原理 放大器的作用: 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同, 运算放大器原理 运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括 一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。 图1-1 通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正回

集成运算放大器的基本应用

第7章集成运算放大器的基本应用 7.1 集成运算放大器的线性应用 7.1.1 比例运算电路 7.1.2 加法运算电路 7.1.3 减法运算电路 7.1.4 积分运算电路 7.1.5 微分运算电路 7.1.6 电压—电流转换电路 7.1.7 电流—电压转换电路 7.1.8 有源滤波器 *7.1.9 精密整流电路 7.2 集成运放的非线性应用 7.2.1 单门限电压比较器 7.2.2 滞回电压比较器 7.3 集成运放的使用常识 7.3.1 合理选用集成运放型号 7.3.2 集成运放的引脚功能 7.3.3 消振和调零 7.3.4 保护 本章重点: 1. 集成运算放大器的线性应用:比例运算电路、加减法运算电路、积分微分运算电路、一阶有源滤波器、二阶有源滤波器 2. 集成运算放大器的非线性应用:单门限电压比较器、滞回比较器 本章难点: 1. 虚断和虚短概念的灵活应用 2. 集成运算放大器的非线性应用 3. 集成运算放大器的组成与调试 集成运算放大器(简称集成运放)在科技领域得到广泛的应用,形成了各种各样的应用电路。从其功能上来分,可分为信号运算电路、信号处理电路和信号产生电路。从本章开始和以后的相关章节分别介绍它们的应用。 7.1 集成运算放大器的线性应用

集成运算放大器的线性应用 7.1.1 比例运算电路 1. 同相比例运算电路 (点击查看大图)反馈方式:电压串联负反馈 因为有负反馈,利用虚短和虚断 虚短: u-= u+= u i

虚断: i +=i i- =0 , i 1 =i f 电压放大倍数: 平衡电阻R=R f//R1 2. 反相比例运算 (点击查看大图)反馈方式:电压并联负反馈 因为有负反馈,利用虚短和虚断 i - =i+= 0(虚断) u + =0,u-=u+=0(虚地) i 1 =i f 电压放大倍数:

10种运算放大器

10种运算放大器

各种不同类型的运算放大器介绍 董婷 076112班 一.uA741M ,uA741I ,uA741C (单运放)高增益运算放大器 用于军事,工业和商业应用.这类单片硅集成电路器件提供输出短路保护和闭锁自由运作。 这些类型还具有广泛的共同模式,差模信号范围和低失调电压调零能力与使用适当的电位。目前价格1元/个。 Package 封装 Part Number 零件型号 Temperature Range 工作温 度范围 N D UA741C 0℃ - +70℃ ? ? UA741I -40℃ - +105℃ ? ? UA741M -55℃ - +125℃ ? ? 例如 : UA741CN uA741主要参数 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值 Symbo l 符号 Parameter 参数 UA741M UA741I UA741C Uni t 单位 VCC Supply voltage 电源电压 ±22 V Vid Differential Input Voltage 差分输入电压 ±30 V Vi Input Voltage 输入电压 ±15 V Ptot Power Dissipation 功耗 500 mW Toper Output Short-circuit Duration 输出 短路持续时间 Infinite 无限制 Operating Free-air Temperature Range 工作温度 -55 to +125 -40 to +105 0 to +70 ℃ Tstg Storage Temperature Range 储存温度范围 -65 to +150

常用运算放大器型号及功能

常用运算放大器型号及功能 型号(规格) 功能简介 兼容型号 CA3130 高输入阻抗运算放大器 CA3140 高输入阻抗运算放大器 CD4573 四可编程运算放大器 MC14573 ICL7650 斩波稳零放大器 LF347 带宽四运算放大器 KA347 LF351 BI-FET 单运算放大器 LF353 BI-FET 双运算放大器 LF356 BI-FET 单运算放大器 LF357 BI-FET 单运算放大器 LF398 采样保持放大器 LF411 BI-FET 单运算放大器 LF412 BI-FET 双运放大器 LM124 低功耗四运算放大器(军用档) LM1458 双运算放大器 LM148 四运算放大器 LM224J 低功耗四运算放大器(工业档) LM2902 四运算放大器 LM2904 双运放大器 LM301 运算放大器 LM308 运算放大器 LM308H 运算放大器(金属封装) LM318 高速运算放大器 LM324 四运算放大器 HA17324,/LM324N LM348 四运算放大器 LM358 通用型双运算放大器 HA17358/LM358P LM380 音频功率放大器 LM386-1 音频放大器 NJM386D,UTC386 LM386-3 音频放大器 LM386-4 音频放大器 LM3886 音频大功率放大器 LM3900 四运算放大器 LM725 高精度运算放大器

229 LM733 带宽运算放大器 LM741 通用型运算放大器 HA17741 MC34119 小功率音频放大器 NE5532 高速低噪声双运算放大器 NE5534 高速低噪声单运算放大器 NE592 视频放大器 OP07-CP 精密运算放大器 OP07-DP 精密运算放大器 TBA820M 小功率音频放大器 TL061 BI-FET 单运算放大器 TL062 BI-FET 双运算放大器 TL064 BI-FET 四运算放大器 TL072 BI-FET 双运算放大器 TL074 BI-FET 四运算放大器 TL081 BI-FET 单运算放大器 TL082 BI-FET 双运算放大器 TL084 BI-FET 四运算放大器

二级运算放大电路版图设计

1前言1 2二级运算放大器电路 1 2.1电路结构 1 2.2设计指标 2 3 Cadence仿真软件 3 3.1 schematic原理图绘制 3 3.2 生成测试电路 3 3.3 电路的仿真与分析 4 3.1.1直流仿真 4 3.1.2交流仿真 4 3.4 版图绘制 5 3.4.1差分对版图设计 6 3.4.2电流源版图设计 7 3.4.3负载MOS管版图设计 7 3.5 DRC & LVS版图验证 8 3.5.1 DRC验证 8 3.5.2 LVS验证 8 4结论 9 5参考文献 9

本文利用cadence软件简述了二级运算放大器的电路仿真和版图设计。以传统的二级运算放大器为例,在ADE电路仿真中实现0.16umCMOS工艺,输入直流电源为5v,直流电流源范围27~50uA,根据电路知识,设置各个MOS管合适的宽长比,调节弥勒电容的大小,进入stectre仿真使运放增益达到40db,截止带宽达到80MHz和相位裕度至少为60。。版图设计要求DRC验证0错误,LVS验证使电路图与提取的版图相匹配,观看输出报告,要求验证比对结果一一对应。 关键词:cadence仿真,设计指标,版图验证。 Abstract In this paper, the circuit simulation and layout design of two stage operational amplifier are briefly described by using cadence software. In the traditional two stage operational amplifier as an example, the realization of 0.16umCMOS technology in ADE circuit simulation, the input DC power supply 5V DC current source 27~50uA, according to the circuit knowledge, set up each MOS tube suitable ratio of width and length, the size of the capacitor into the regulation of Maitreya, the simulation of stectre amplifier gain reaches 40dB, the cut-off bandwidth reaches 80MHz and the phase margin of at least 60.. The layout design requires DRC to verify 0 errors, and LVS validation makes the circuit map matching the extracted layout, viewing the output report, and requiring verification to verify the comparison results one by one. Key words: cadence simulation, design index, layout verification.

集成运放基本应用之一—模拟运算电路

集成运放基本应用之一—模拟运算电路

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实验十二集成运放基本应用之一——模拟运算电路 一、实验目的 1、了解并掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的原理与功能。 2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。 二、实验原理 集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。 理想运算放大器特性: 在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放: 开环电压增益A ud=∞ 输入阻抗r i=∞ 输出阻抗r o=0 带宽f BW=∞ 失调与漂移均为零等。 理想运放在线性应用时的两个重要特性: (1)输出电压U O与输入电压之间满足关系式 U O=A ud(U+-U-) 由于A ud=∞,而U O为有限值,因此,U+-U-≈0。即U+≈U-,称为“虚短”。

(2)由于r i =∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB =0,称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。 上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。 基本运算电路 1) 反相比例运算电路 电路如图5-1所示。对于理想运放, 该电路的输出电压与输入电压之间的 关系为 为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。 图5-1 反相比例运算电路 图5-2 反相加法运算电路 2) 反相加法电路 电路如图5-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为 )U R R U R R ( U i22 F i11F O +-= R 3=R 1 / R 2 // R F 3) 同相比例运算电路 图5-3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为 i 1 F O )U R R (1U + = R 2=R 1 / R F 当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图5-3(b)所示的电压跟随器。图中R 2=R F , i 1 F O U R R U -=

“可恶”的运算放大器电容负载

“可恶”的运算放大器电容负载 他们说如果使用放大器驱动电容负载(图 1、C<**>LOAD),一个不错的经验是采用一个50 或100 欧的电阻器(R<**>ISO) 将放大器与电容器隔开。这个附加电阻器可能会阻止运算放大器振荡。 图 1.支持电容负载的放大器可能需要在放大器输出与负载电容器之间连接一个电阻器。 使用50 或100 欧姆(R<**>ISO) 电阻不一定每次都管用。问题是,“如果C<**>LOAD 超过产品说明书中推荐的运算放大器电容负载值时该怎么办?” 如果您无法找到任何说明书指导,或您的负载电容(C<**>LOAD)确实超过了产品说明书推荐值,那问题的答案就要取决于:

?放大器增益带宽积(GBWP 或f<**>U) ?放大器的开环输出电阻(R<**>O) ?电容器负载值(C<**>LOAD) 图 1 中的频率与增益图显示了当R<**>ISO 和C<**>LOAD 加到放大器输出端时放大器开环增益曲线的情况。如果使用这三个变量,您就可以计算出适当的R<**>ISO 值。 下面是确定R<**>ISO 值时的规则: (公式1) (公式2) 这两个规则可确保电路的稳定。 适合这一概念的应用是将输入驱动至SAR-ADC。在这种情况下,需要该信号在转换器的采集时间内(t<**>ACQ) 内稳定。公式 3 中的K 是ADC 时间常数乘法器,其可提供半L** 的高精度。 对于ADS7886等16 位转换器而言,K 等于11.78。 (公式3) 我们来应用这些公式,采用以下参数进行计算: ?对于OPA365 ?f<**>U = 50 MHz

?R<**>0 = 30 欧姆 ?增益= 1 V/V ?对于ADS7886 ?t<**>ACQ = 300 ns ?C<**>IN = 21 pF ?C<**>LOAD = 390 pF OPA365产品说明书显示,100 pF 的负载会产生30% 的过冲(图2)。 图 2. OPA365过冲与电容负载 公式1、2 和3 可帮助解决该过冲问题。 ?公式1,R<**>ISO => 3.33 欧姆

集成运算放大器的基本应用

实验名称 集成运算放大器的基本应用 一.实验目的 1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。 2.掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方法。 3.学习正确使用示波器交流输入方式和直流输入方式观察波形的方法,重点掌握积分输入,输出波形的测量和描绘方法。 二.实验元器件 集成运算放大器 LM324 1片 电位器 1k Ω 1只 电阻 100k Ω 2只;10k Ω 3只;5.1k Ω 1只;9k Ω 1只 电容 0.01μf 1只 三、预习要求 1.复习由运算放大器组成的反相比例、反相加法、减法、比例积分运算电路的工作原理。 2.写出上述四种运算电路的vi 、vo 关系表达式。 3.实验前计算好实验内容中得有关理论值,以便与实验测量结果作比较。 4.自拟实验数据表格。 四.实验原理及参考电路 本实验采用LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。 1. 反向比例运算 反向比例运算电路如图1所示,设组件LM324为理想器件,则 11 0υυR R f -=

R f 100k R 1 10k A 10k R L v o v 1 R 9k 图1 其输入电阻1R R if ≈,图中1//R R R f ='。 由上式可知,改变电阻f R 和1R 的比值,就改变了运算放大器的闭环增益vf A 。 在选择电路参数是应考虑: ○ 1根据增益,确定f R 与1R 的比值,因为 1 R R A f vf - = 所以,在具体确定f R 和1R 的比值时应考虑;若f R 太大,则1R 亦大,这样容易引起较大的失调温漂;若f R 太小,则1R 亦小,输入电阻if R 也小,可能满足不了高输入阻抗的要求,故一般取f R 为几十千欧至几百千欧。 若对放大器输入电阻有要求,则可根据1R R i =先确定1R ,再求f R 。 ○ 2运算放大器同相输入端外接电阻R '是直流补偿电阻,可减小运算放大器偏执电流产生的不良影响,一般取1//R R R f =',由于反向比例运算电路属于电压并联负反馈,其输入、输出阻抗均较低。 本次试验中所选用电阻在电路图中已给出。 2. 反向比例加法运算 反向比例加法运算电路如图2所示,当运算放大器开环增益足够大时,其输入端为“虚地”,11v 和12v 均可通过1R 、2R 转换成电流,实现代数相加,其输出电压 ??? ??+-=122111 v R R v R R v f f o 当R R R ==21时 ()1211v v R R v f o +- = 为保证运算精度,除尽量选用精度高的集成运算放大器外,还应精心挑选精度高、稳定性好的电阻。f R 与R 的取值范围可参照反比例运算电路的选取范围。 同理,图中的21////R R R R f ='。

运算放大器的稳定性6―电容性负载稳定性

运算放大器稳定性 第 6 部分(共 15 部分)电容性负载稳定性:R ISO 、高增益及 CF 、噪声增益 作者:Tim Green ,德州仪器 本系列的第六部分是新《电气工程》杂志 (Electrical Engineering ) 中“保持容性负载稳定的六种方法”栏目的开篇。这六种方法是 R ISO 、高增益及 CF 、噪声增益、噪声增益及 CF 、输出引脚补偿 (Output Pin Compensation ),以及具有双通道反馈的 R ISO 。本部分将侧重于讨论保持运算放大器输出端容性负载稳定性的前三种方法。第 7 和第 8 部分将详细探讨其余三种方法。我们将采用稳定性分析工具套件中大家都非常熟悉的工具来分析每种方法,并使用一阶分析法来进行描述。该描述方法是:通过 Tina SPICE 环路稳定仿真进行相关确认;通过 Tina SPICE 中的 V OUT /V IN AC 传递函数分析来进行检验;最后采用 Tina SPICE 进行全面的实际瞬态稳定性测试 (Transient Real World Stability Test)。在过去长达 23 年中,我们在真实环境以及实际电路情况下进行了大量测算,充分验证了这些方法的有效性。然而,由于资源的限制,本文所述电路并未进行实际制作,在此仅供读者练习或在自己的特定应用(如分析、合成、仿真、制作以及测试等)中使用。 运算放大器示例与 R O 计算 在本部分中,用于稳定性示例的器件将是一种高达 +/40V 的高电压运算放大器 OPA452。这种“功能强大的运算放大器”通常用于驱动压电致动器 (piezo actuator),正如您可能已经猜到的那样,该致动器大多为纯容性的。该放大器的主要参数如图 6.1 所示。图中未包含小信号 AC 开环输出阻抗 R O 这一关键参数,在驱动容性负载时,该参数对于简化稳定性分析极其重要。由于参数表中不含该参数,因而我们需要通过测量得出 R O 。由于 Analog & RF Models 公司 (https://www.sodocs.net/doc/7911814839.html,/%7Ewksands/) 的 W. K. Sands 为该放大器构建了 SPICE 模型,因而我们可用 Tina SPICE 来测量 R O 。对于数据表参数而言,W. K. Sands SPICE 模型已经过长期而反复的考证具有极高的精确性,更重要的是,它是真正的硅芯片部件! 运算放大器稳定性   OPA452 Supply: +/-10V to +/-40V Slew Rate: +7.2V/us, -10V/us Vout Saturation: Io=50mA, (V-)+5V, (V+)-5.5V Io=10mA, (V-)+2V, (V+)-2V 图 6.1:OPA542 重要参数 为了测试 R O ,我们在图 6.2 的开环增益和相位与OPA452 频率关系图上标注“工作点 (operating point )”。通过测试此“工作点”(无环路增益的频率与增益点)的 R OUT ,R OUT = R O (如欲了解R O 及 R OUT 的详细探讨,敬请参见本系列的第 3 部分)。 R O Test Point

放大器极零点与频率响应

关于放大器极、零点与频率响应的初步实验 1.极零点的复杂性与必要性 一个简单单级共源差分对就包含四个极点和四个零点,如下图所示: 图1 简单单级共源全差分运放极零点及频率、相位响应示意图 上图为简单共源全差分运放的极零点以及频率响应的示意图,可以看到,运放共有四个极点,均为负实极点,共有四个零点,其中三个为负实零点,一个为正实零点。后面将要详细讨论各个极零点对运放的频率响应的影响。 正在设计中的折叠共源共栅运算放大器的整体极零点方针则包括了更多的极零点(有量级上的增长),如下图所示:

图2 folded-cascode with gain-boosting and bandgap all-poles details

图3 folded-cascode with gain-boosting and bandgap all-zeros details 从上述两张图可以看到,面对这样数量的极零点数量(各有46个),精确的计算是不可能的,只能依靠计算机仿真。但是手算可以估计几个主要极零点的大致位置,从而预期放大器的频率特性。同时从以上图中也可以看到,详细分析极零点情况也是很有必要的。可以看到46个极点中基本都为左半平面极点(负极

点)而仿真器特别标出有一个正极点(RHP )。由于一般放大器的极点均应为LHP ,于是可以预期这个右半平面极点可能是一个设计上的缺陷所在。(具体原因现在还不明,可能存在问题的方面:1。推测是主放大器的CMFB 的补偿或者频率响应不合适。 2。推测是两个辅助放大器的带宽或频率响应或补偿电容值不合适)其次可以从极零点的对应中看到存在众多的极零点对(一般是由电流镜产生),这些极零点对产生极零相消效应,减少了所需要考虑的极零点的个数。另外可以看到46个零点中45个为负零点,一个为正零点,这个正零点即是需要考虑的对放大器稳定性产生直接影响的零点。 以上只是根据仿真结果进行的一些粗略的分析,进一步的学习和研究还需要进行一系列实验。 1. 单极点传输函数——RC 低通电路 首先看一个最简单的单极点系统——RC 低通电 路,其中阻值为1k ,电容为1p ,传输函数为: sRC s H +=11)( 则预计极点p0=1/(2πRC )=1.592e8 Hz ,仿真得 到结果与此相同。 而从输出点的频率响应图中可以得到以下几个结 论: 图4 一阶RC 积分电路 1)-3dB 带宽点(截止频率)就是传输函数极点,此极点对应相位约为-45°。 2)相位响应从0°移向高频时的90°,即单极点产生+90°相移。 3)在高于极点频率时,幅度响应呈现-20dB/十倍频程的特性。 图5 一阶RC 电路极点与频率响应(R=1k C=1p )

集成运放大器的基础知识

课题集成运放大器的基础知识所属章节第三章:集成运算放大器 教学目的1、了解集成运放的组成的符号 2、掌握理想运放的两个重要结论 教学重点1、运算放大器的组成 2、运算放大器的电路符号 3、运算放大器的主要参数 4、理想运算放大器 教学方法讲授法、多媒体课件教学 课题引入 集成运算放大器最早应用于模拟计算机中,如完成加法、减法等数学运算。而今主要有来完成信号的产生、转换、处理等,集成运算放大器已得到广泛应用。 授课内容 一、集成运算放大器的组成及符号 集成运算放大器实质上是一种双端输入、单端输出,具有高增益,高输入阻抗、低输出阻抗的多极直接耦合放大电路。 1、电路组成 集成运放内部组成框图如图所示。 ①输入级 输入级又称前置级,它往往是一个双端输入的高性能差分放大电路。一般要求其输入电阻高,差模放大倍数大,抑制共模信号的能力强,静态电流小。 ②中间级 中间级是整个放大电路的主要放大电路。其作用是使集成运放具有较强的放大能力,多采用共射(或共源)放大电路。而且为了提高电压放大倍数,经常采用复合管做放大管,以恒流源作集电极负载。其电压放大倍数可达千倍以上。 ③输出级 输出级具有输出电压线性范围宽,输出电阻小(即带负载能力强),非线性失真小等优点。多采用互补对称发射极输出电路。 ④偏置电路 偏置电路用于设置集成运放各级放大电路的静态工作点。与分 授课内容立元件不同,集成运放多采用电流源电路为各级提供合适的集电

极(或发射极、漏极)静态工作电流,从而确定了合适的静态工作点。 2、电路符号 旧标准新标准 二、集成运放的主要参数 1、开环差模电压放大倍数Avd 在集成运放无外加反馈时的直流差模放大倍数称为开环差模电压放大倍数。 2、共模抑制比K CMR 共模抑制比等于差模放大倍数与共模放大倍数之比的绝对值, 3、差模输入电阻R id 集成运放在输入差模信号时的输入电阻。 4、输出电阻Ro 集成运放开环状态下的输出电阻。 5、输入失调电压v IO 理想集成运放,当输入为零时,输出也为零。但实际集成运放的差分输入级不易做到完全对称,在输入为零时,输出电压可能不为零。为使其输出为零,人为的在输入端加一补偿电压,称此补偿电压为输入失调电压,用v IO表示。 6、输入失调电流I IO 集成运放在常温下,当输出电压为零时,两输入端的静态电流之差,称为输入失调电流,用I IO表示, 三、理想集成运算放大器 理想运算放大器的条件: 1、开环差模增益(放大倍数)A vd=∞; 2、差模输入电阻R id =∞; 3、输出电阻Ro=0; 4、共模抑制比K CMR=∞; 两条重要结论: ①理想集成运放两输入端的净输入电压等于零。即 v i =v N -v P =0 v N =v P, 通常称为“虚短”。 ②理想集成运放的两输入端电流均为零。即 i N -i P =0,通常称为“虚断” 。 课堂练习1、集成运放电路是一种高增益的放大器,它的内部电

最新运算放大器设计总结

运算放大器的基本参数 1. 开环电压增益A OL 不带负反馈的状态下,运算放大器对直流信号的放大倍数。电压反馈运算放大器采用电 压输入/电压输出方式工作,其开环增益为无量纲比,所以不需要单位。但是,数值较小时,为方便起见,数据手册会以V/mV或V/ yV代替V/V表示增益,电压增益也可以dB形式表示,换算关系为dB = 20 xiogAVOL。因此,1V/ ^V的开环增益相当于120 dB,以此类推。该参数与频率密切相关,随着频率的增加而减小,相位也会发生偏移。 对于反向比例放大电路,只有当AOL >> R+Rf时,Vo=-Rf/RVi才能够成立。 Frequency (Hz) 2. 单位增益带宽B1 (Gain-Bandwidth Product) 开环电压增益大于等于 1 (OdB )时的那个频率范围,以Hz为单位。它将告诉你将小 信号(?土100mV )送入运放并且不失真的最高频率。在滤波器设计电路中,假定运放滤波器增益为 1V/V,则单位增益带宽大于等于滤波器截止频率f cut-off x 100。 3.共模抑制比CMRR 差分电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,CMRR=|Ad/Ac|。共模输入电压会影响到 输入差分对的偏置点。由于输入电路内部固有的不匹配,偏置点的改变会引起失调电压改变, 进而引起输出电压改变。其实际的计算方法是失调电压变化量比共模电压变化量,一般来说CMRR= △ Vos/ △ Vcom , TI及越来越多的公司将其定义为CMRR= △ Vcom/ △ Vos。在datasheet中该参数一般为直流参数,随着频率的增加而降低。

CCMMDN-MODE REJECTION RATIO vt. FREQUENCY 4. 输入偏置电流Ibias 输入偏置电流被定义为:运放的输入为规定电位时,流入两个输入端的电流平均值。记为IB。为了运放能正常的工作,运放都需要一定的偏置电流。IB=(IN+IP)/2。 当信号源阻抗很高时,就必须关注输入偏流,因为如果运放有很大的输入偏流,就会对信号源构成负载,因而会看到一个比预想要低的信号源输出电压,如果信号源阻抗很高,那 么最好使用一个以CMOS或者JFET作为输入级的运放,也可以采用降低信号源输出阻抗的方法,就是使用一个缓冲器,然后用缓冲器来驱动具有很大输入偏流的运放。 在双级输入级的情况下,可以使用对失调电流进行调零的方法,就是使从两个输入端看到的阻抗相互匹配。在CMOS和JFET输入电路的情况下,一般来说,失调电流不是问题,也没有必要进行阻抗匹配了。 5. 输入失调电流Ios 当运放的输出端置于规定电位时,流入运放两个输入端的电流之差的绝对值。 I OS=|IN-IP| 6. 电源抑制比PSRR 电源电压的改变量与由此引起的输入失调电压改变量之比的绝对值,单位是dB。对于双电源运放,PSSR= △ V cc士/ △ V os士。PSSR随着频率的增加而下降。开关电源产生的噪声频率从50kHz到500kHz或更高,在这些高频下,PSSR的值几乎为零,所以,电源上的 噪声会引起运放输出端上的噪声,对此必须使用恰当的旁路技术。

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