集成运放的主要参数和含义.doc

集成运放数据手册中的主要参数和含义直流参数交流参数Uos输入失调电压BW开环带宽Uos/T输入失调电压的温度系数GW单位增益带宽IIB输入偏置电流SR转换速率IOS（VOS）输入失调电流（失调电压）Bwp全功率带宽AUd差模开环直流电压增益ts建立时间CMRR共模抑制比等效输入噪声电压PSRR电源电压抑制比Zid差模输入阻抗UOPP输出峰-峰电压Zic共模输入阻抗UicM最大共模输入电压Zo输出阻抗UidM最大差模输入电压IIL输入漏电流一、 直流参数：1. Uos-输入失调电压为了是集成运放在零输入时达到零输出，需在其输入端加一个直流补偿电压，这个直流补偿电压的大小即为输入失调电压，两者方向相反。输入失调电压一般是毫伏（mV）数量级。采用双极型三极管作为输入级的运放，其Uos为1-10mV；采用场效应管作为输入级的运放，其Uos大得多；而对于高精度的集成运放，其Uos的值一般很小。2. Uos/T-输入失调电压的温度系数在确定的温度变化范围内，失调电压的变化与温度的变化的比值定义为输入失调电压的温度系数。一般集成运放的输入失调电压的温度系数为10-20V/；而高精度、低漂移集成运放的温度系数在1V/以下。3. IIB-输入偏置电流当集成运放的输入电压的输入电压为零，输出电压也为零时，其两个输入端偏置电流的平均值定义为输入偏执电流。两个输入端的偏置电流分别记为IIB+和IIB-，而IIB表示为IIB=IIB+IIB-2 双极型晶体管输入的集成运放，其IIB为10nA-1A;场效应管输入的集成运放，其IIB一般小于1nA。4. IOS输入失调电流当集成运放的输入电压威灵，输出电压也为零时，两个输入偏置电流的差值称为输入失调电流，即 IOS=IIB+-IIB-一般来说，集成运放的偏置电流越大，其输入失调电流也越大。输入偏置电流和输入失调电流的温度系数，分别用IIB/T和IOS/T来表示。由于输入失调电压和输入失调电流及输入偏置电流均为温度的函数，所以产品手册中均应注明这些参数的测试温度。另外，需要指出的是，上述各参数均与电源电压及集成运放输入端所加的共模电压值有关。手册中的参数一般指在标准电源电压值及零共模输入电压下的测试值。5. AUd-差模开环直流电压增益集成运放工作在线性区时，差模电压输入以后，其输出电压变化UO与差模输入电压变化Uid的比值，称为差模开环电压增益，即Aud=UOUid 差模开环电压增益一般用分贝（dB）为单位，可用下式表示Aud（dB）=20lg（UOUid）（dB）实际集成运放的差模开环电压增益是频率的函数，所以手册中差模开环电压增益均指直流（或低频）开环电压增益。大多数集成运放的直流差模开环电压增益均大于104倍以上。6. CMRR共模抑制比集成运放工作在线性区时，其差模电压增益Aud与共模电压增益Auc之比称为共模抑制比CMRR=AudAuC此处的共模电压增益是当巩膜信号输入时，集成运放输出电压的变化与输入电压变化的比值。若以分贝为单位时，CMRR由下式表示为：CMRR=20lg(AudAuC)(dB)与差模开环电压增益类似，CMRR也是频率的函数。集成运放手册中给出的参数值均指直流（或低频）时的CMRR。多出集成运放的CMRR的值均在80dB以上。7. PSRR-电源电压抑制比 集成运放工作于线性区时，输入失调电压随电源电压改变的变化率称为电源电压抑制比。用以下公式表示： PSRR=UosUS（V/V）式中，Us为电源电压Ucc或Uee电源电压抑制也可以用分贝为单位来表示。如PSRR为100dB，相当于10V/V 。一般低漂移集成运放的PSRR为90-100dB，相当于2-20V/V。需要说明的是，对于有些集成运放，其正负电源电压抑制比并不相同，使用时应注意。8. UOPP-输出峰-峰电压它是指在特定的负载条件下，集成运放能出书的最大电压幅度。正、负向的电压摆幅往往并不相同。目前大多数的集成运放的正、负电压摆幅均大于10V。9. UicM最大共模输入电压当集成运放的共模抑制特性显著变坏时的共模输入电压即为最大共模输入电压。有时将共模抑制比（在规定的共模输入电压时）下降6dB时所加的共模输入电压值，作为最大共模输入电压。10. UidM-最大差模输入电压它是集成运放两输入端所允许加的最大电压差。当差模输入电压超过此电压值时，集成运放输入级的三极管将被反向击穿，甚至损坏。二、 集成运放的交流参数1. BW开环带宽集成运放的开环电压增益下降到3dB（或直流增益的0.707倍）时所对应的信号频率为开环带宽。2. GW-单位增益带宽它是指集成运放在闭环增益为1倍的状态下，当用正弦小信号驱动时，其闭环增益下降到0.707倍时的频率。当集成运放的频率特性具有单极点响应时，其增益带宽可表示为: GW=Audf式中，Aud是当信号频率为f时集成运放的实际差模开环电压增益值。 当集成运放具有多极点的频率响应时，其单位增益带宽与开环带宽没有直接关系，此时采用增益带宽积参数表示。集成运放闭环工作时的频率响应主要决定于单位增益带宽。还应注意的是，这两个频率参数均指集成运放小信号工作时的频率特性。此时小信号输出范围为100-200mv。当集成运放处于打信号工作时，其输出级将工作于非线性区，这时集成运放的频率特性将会发生明显变化。下面三个参数都将用来描述集成运放大信号工作的频率特性：3. SR 转换速率（或电压摆率）在额定的负载条件下，当输入阶跃大信号时，集成运放输出电压的最大变化率称为转换速率。其含义如图一所示。U0（V）图（一）SR=Uo/tU0t（s）T通常，集成运放手册中所给出的转换速率均值闭环增益为1倍时的值。实际上，在转换期内，集成运放的输入级处于开关工作状态，所以集成运放的反馈回路不起作用，也即集成运放的转换速率和其闭环增益无关。一般在集成运放的反相和同相 应用时的转换速率是不一样的，其输出波形的前沿和后沿的转换速率也不相同。普通集成运放的转换速率约为1V/S以下，而高速集成运放的转换速率应大于10V/s.4. Bwp全功率带宽在额定负载条件下，集成运放的闭环增益为1倍时，当输入正弦打信号后，使集成运放输出电压幅度达到最大（在一定失真条件下）的信号频率，即为功率带宽。此频率将受到集成运放转换速率的限制。一般可用下述的近似公式估计SR与Bwp之间的关系。 Bwp=SR2Uop式中，Uop是集成运放输出的峰值电压。5. ts建立时间集成运放闭环增益为1倍时，在一定负载条件下当输入阶跃大信号后，集成运放输出电压达到某一特定值范围时所需的时间ts称为建立时间。此处所指的特定值范围与稳定值之间的误差区称为误差带，用2表示。如图二所示：U0pU0（V）图（二）tst（s）此误差带可以用误差电压相对于稳定值的百分比（也称为精度）表示。建立时间的长短与精度要求直接有关，精度要求越高，建立时间越长。6. 等效输入噪声电压屏蔽良好的、无信号输入的集成运放，在其输出端产生任何的交流无规则的干扰电压，称为电路的输出噪声电压。此噪声电压换算到输入端时就称为输入噪声电压（有时也用噪声电流表示）。普通集成运放的输入噪声电压的有效值为10-20V。7. Zid差模输入阻抗差模输入阻抗有时也称为输入阻抗，是指集成运放工作于线性区时，两输入端的电压变化量对应电流变化量之比。输入阻抗包括输入电阻和输入电容，在低频时仅指输入电阻Rd。一般集成运放的参数表中给出的数据均指输入电阻。双极型晶体管的集成运放，其输入电阻一般在几十千欧至几兆欧的范围内变化；场效应管的集成运放，其输入电阻通常大于109，一般在1012-1014。8. Zic共模输入阻抗当集成运放工作在共模信号时，共模输入电压的变化量与对应的输入电流的变化量之比，称为共模输入阻抗。在低频情况下，它表现为共模输入电阻 Ric，通常集成运放的共模输入电阻比差模输入电阻要高得多，其值在108以上。9. Zo 输出阻抗当集成运放工作于线性区时，其输出端加信号电压后，此电压变化量与对应的电流变化量之比，称为输出阻抗，它即为集成运放的输出电阻。 以上几个参数对应于集成运放开环工作的条件。10. IIL低输入漏电流（IIH-高输入漏电流）电源中为了减少干扰，按照国标，必须设有EMI滤波器电路。由于EMI电路的关系，使得在电源在接上市电后对地有一个微小的电流，这就是漏电流。如果不接地，仪器的外壳会对地带有110伏电压，用手触摸会有麻的感觉，同时对仪器工作也会造成影响11. REFIN 参考在数据手册中，经常会遇到Irefin（IREF）等情况，此种在DAC或ADC等器件中比较常见，主要是要在使用过程中给器件外接参考源。另外，在普通器件中，也常用作说明参考输入电流IREFIN（REFIN Current）、共模抑制比REFINCMRR(REFIN Common-Mode Rejection Ratio)等情况，即厂家提供的典型应用参数。