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保证运算放大器正常工作的最大输入电压范围,也称为共模输入电压范围。
当运放最大输入电压范围与电源范围比较接近时,比如相差 0.1V 甚至相等、超过,都可以叫“输入轨至轨”,表示为 Rail-to-rail input,或 RRI。
注:运放的两个输入端,任何一个的输入电压超过此范围,都将引起运放的失效。注意,超出此范围并不代表运放会被烧毁,但绝对参数中出现的此值是坚决不能超过的。
在给定电源电压和负载情况下,输出能够达到的最大电压范围。或者给出正向最大电压 VOH 以及负向最小电压 VOL——相对于给定的电源电压和负载;或者给出与电源轨(rail)的差距。
在没有额外的储能元件情况下,运放的输出电压不可能超过电源电压范围,随着负载的加重,输出最大值与电源电压的差异会越大。
输出电压范围,或者输出至轨电压有如下特点:
1) 正至轨电压与负至轨电压的绝对值可能不一致,但一般情况下数量级相同;
2) 至轨电压与负载密切相关,负载越重(阻抗小) 至轨电压越大;
3) 至轨电压与信号频率相关,频率越高,至轨电压越大,甚至会突然大幅度下降;
4) 至轨电压在 20mV 以内,属于非常优秀。
差模电压增益与共模电压增益的比值,用 dB 表示。一般运放都有 60dB 以上的 CMRR,高级的可达 140dB 以上。
注: 运算放大器在单端输入使用时,不存在这个概念。只有把运放接成类似于减法器形式,使得运放电路具备两个可变的输入端时,此指标才会发挥作用。
运放本身具备的输出电压与两个输入端差压的比值,用 dB 表示。评估:一般在 60dB~160dB 之间。越大的,说明其放大能力越强。
开环电压增益是指放大器在闭环工作时,实际输出除以运放正负输入端之间的压差,类似于运放开环工作——其实运放是不能开环工作的。
闭环放大器输出电压变化的最快速率。用 V/μs 表示。
可参考:运放参数——压摆率(SR)
压摆率显示运放正常工作时,输出端所能提供的最大变化速率,当输出信号欲实现比这个速率还快的变化时,运放就不能提供了,导致输出波形变形。
定义:运放开环增益/频率图中,开环增益下降到 1 时的频率。当输入信号频率高于此值时,运放的开环增益会小于 1,即此时放大器不再具备放大能力。
定义:运放开环增益/频率图中,指定频率处,开环增益与该指定频率的乘积。
理解:如果运放开环增益始终满足-20dB/10 倍频,也就是频率提高 10 倍,开环增益变为 0.1 倍,那么它们的乘积将是一个常数,也就等于前述的“单位增益带宽”,或者“1Hz处的增益”。
此参数针对电压模运放,电流模运放不用此参数衡量。
**定义:**运放闭环使用时,某个指定闭环增益(一般为 1 或者 2、 10 等)下,增益变为低频增益的 0.707 倍时的频率。 分为小信号(输出 200mV 以下)大信号(输出 2V)两种。
理解: 它直接指出了使用该运放可以做到的-3dB 带宽。因为前述的两个指标,单位增益带宽和增益带宽积,其实都是对运放开环增益性能的一种描述,来自开环增益/频率图。而这个指标是对运放接成某种增益的放大电路实施实测得到的。
**定义:**将运放接成指定增益闭环电路(一般为 1 倍),连接指定负载,输入加载正弦波,输出为指标规定的最大输出幅度,此状态下,不断增大输入信号频率,直到输出出现因压摆率限制产生的失真(变形)为止,此频率即为满功率带宽。
理解:比-3dB 带宽更为苛刻的一个限制频率。它指出在此频率之内,不但输出幅度不会降低,且能实现满幅度的大信号带载输出。 满功率带宽与器件压摆率密切相关:
**Amax:**运放能够输出的最大值(即满功率值)
参考:
此系列文章资料大多出处书籍<<你好,放大器>>,在此仅是留下自己看书的笔记,对一些知识点进行了总结,也对应的在工作之余,复习重读大学模电,数电等电路设计相关的知识。