運(yùn)算放大器參數(shù)解讀，講透每一個(gè)參數(shù)！
一直以來，運(yùn)算放大器都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?a href="/tags/運(yùn)算放大器" target="_blank">運(yùn)算放大器的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請看下文。
一、運(yùn)算放大器
運(yùn)算放大器是具有很高放大倍數(shù)的電路單元。下面，我們看一個(gè)簡單的運(yùn)算放大器電路 -- 反相放大器?！胺聪唷钡囊馑际钦⒎栴嵉?。這個(gè)放大器應(yīng)用了負(fù)反饋技術(shù)。所謂負(fù)反饋，即將輸出信號的一部分返回到輸入，在下圖所示電路中，象把輸出Vout經(jīng)由R2連接（返回）到反相輸入端（－）的連接方法就是負(fù)反饋。
我們來看一下這個(gè)反相放大器電路的工作過程。運(yùn)算放大器具有以下特點(diǎn)，當(dāng)輸出端不加電源電壓時(shí)，同相輸入端（+）和反相輸入端（－）被認(rèn)為施加了相同的電壓，也就是說可以認(rèn)為是虛短路。所以，當(dāng)同相輸入端（+）為0V時(shí)，A點(diǎn)的電壓也為0V。根據(jù)歐姆定律，可以得出經(jīng)過R1的I1=Vin/R1。
另外，運(yùn)算放大器的輸入阻抗極高，反相輸入端（－）中基本上沒有電流。因此，當(dāng)I1經(jīng)由A點(diǎn)流向R2時(shí)，I1和I2電流基本相等。由以上條件，對 R2使用歐姆定律，則得出Vout=－I1×R2。I1為負(fù)是因?yàn)镮2從電壓為0V的點(diǎn)A流出。換一個(gè)角度來 看，當(dāng)反相輸入端（－）的輸入電壓上升時(shí)，輸出會被反相，向負(fù)方向大幅度放大。由于這個(gè)負(fù)方向的輸出電壓經(jīng)由R2與反相輸入端相連，因此，會使反相輸入端（－）的電壓上升受阻。反相輸入端和同相輸入端電壓都變?yōu)?V，輸出電壓穩(wěn)定。
那么我們通過這個(gè)放大器電路中輸入與輸出的關(guān)系來計(jì)算一下增益。增益是Vout和Vin的比，即Vout/Vin=（－I1×R2）/（I1×R1）=－R2/R1。
二、運(yùn)算放大器參數(shù)解讀
頻率響應(yīng)和帶寬（BW）
理想的運(yùn)算放大器具有無窮大的帶寬（BW），并且無論信號頻率如何變化，都能保持高增益。但實(shí)際上所有運(yùn)算放大器都具有有限的帶寬，通常稱為“ -3dB”帶寬，超過該帶寬，放大器的增益以-20dB / decade的速率隨頻率增加而下降。具有較高帶寬的運(yùn)算放大器性能也更優(yōu)，因?yàn)樗鼈冊谳^高的頻率下仍可保持較高增益，但較高的增益也會導(dǎo)致更大功耗或更高的成本。
圖：運(yùn)算放大器的開環(huán)頻率響應(yīng)曲線
增益帶寬積（GBP）
顧名思義，GBP是放大器增益和帶寬的乘積。GBP是整個(gè)曲線上的常數(shù)，可以通過公式（1）來計(jì)算：
GBP是在運(yùn)算放大器的增益達(dá)到單位增益的頻率點(diǎn)測得。用戶可以用它來計(jì)算不同頻率下設(shè)備的開環(huán)增益。GBP通常用于衡量一個(gè)運(yùn)放是否有用并衡量其性能，因?yàn)榫哂休^高GBP的運(yùn)算放大器可在較高頻率下提供更佳性能。
這些都是在設(shè)計(jì)中選擇運(yùn)算放大器時(shí)要考慮的主要參數(shù)，但根據(jù)應(yīng)用和性能需求，還有許多其他參數(shù)也會影響設(shè)計(jì)選擇，如輸入失調(diào)電壓、噪聲、靜態(tài)電流和電源電壓等。
負(fù)反饋和閉環(huán)增益
在運(yùn)算放大器中，負(fù)反饋是通過將一部分輸出信號通過外部反饋電阻器饋送回反相輸入端來實(shí)現(xiàn)的。
圖：反相運(yùn)算放大器的負(fù)反饋
負(fù)反饋用于穩(wěn)定增益。通過使用負(fù)反饋，閉環(huán)增益可以通過外部反饋組件來確定，它比通過運(yùn)算放大器內(nèi)部組件確定增益具有更高的精度。因?yàn)閮?nèi)部運(yùn)算放大器組件可能由于工藝變化、溫度變化、電壓變化和其他因素而差異很大。閉環(huán)增益可通過公式（2）來計(jì)算：
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