模电研讨运放参数研究

1、模电第三次研究性学习李国杰韩柠镁寇奕迪输入失调电压输入失调电压是指在去掉调零电位器时，为使静态输出电压为零（或某一预定值）而在输入端应加的补偿电压。它的大小反应了对称程度和电平配合的情况。Uio愈小，表明对称性和电平配合情况愈好。仿真得到失调电压为175uV。输入失调电流输入失调点流是指维持静态直流输出电流为零（或某一预定值）而在运放的两输入端之间应加的补偿差分电流。这是反映集成运放输入级差分对管输入电流对称性的参数：Iio=|Ib1-Ib2|.Iio值愈小，表明差分对管的对称性愈好。仿真电路断开S2，C2开始充电，充电电流为Ib+Ib+=10pF*7.03V/2ms=35.15nA闭合S2，

2、断开S1，C1开始充电，充电电流为Ib-Ib-=10pF*7.52V/2ms=37.6nA 方向都为流出运放因此，失调电流为1.85nA偏置电流输入偏置电流是输入级差分对管的基极偏置电流的平均值，其值为：Ib=（Ib1+Ib2）/2,如果Ib较大，则在信号源内阻不同时，对集成运放静态工作点的影响较大。同时，输入失调电流及温漂也大，因而影响精度。新型集成运算放大器的这一指标都相当好。偏置电流一般在pA级。这对提高用户系统性能很有利，但也对用户的工艺设计技术提出了更高的要求。在该仿真电路中，偏置电流为36.375nA。增益带宽积 增益和带宽的乘积。在频率足够大的时候，增益带宽积是一个常数。3dB增

3、益带宽积为100*10.353kHz=1.03MHz转换速率（摆率）SR=|duo/dt|max。表示集成运放对信号变化速度的适应能力，是衡量运放在大幅值信号作用时工作速度的参数。当输入信号变化斜率的绝对值小于SR时，输出电压才能按线性规律变化。信号幅值愈大、频率愈高，要求集成运放的SR就愈大。输入峰值为5V的方波，SR=4.484V/11.197us=400mV/us各参数对运算放大器的影响失调电压，偏置电流，失调电流影响运算放大器的精度。在前面的分析中可以看出，即使在没有输入的情况下，运算放大器仍然有个输出电压。Uos和输入信号共同参与放大过程，在输出中迭加了由Uos产生的误差。当输入信号

4、微弱得与Uos相当时，产生的误差将不可接受。如图放大器，当输入为0时，输出为0.17V，这在用于信号测量时会产生非常大的误差。增益带宽积决定了放大器的正常工作频段，放大电路超出这个工作频段，放大电路将产生频率失真，信号衰减。这主要是由于集成电路中各晶体管的结电容效应产生的。对于工作在高频下的电路必须考虑带宽的影响。摆率，当输出信号变化速率超过摆率时，会产生非线性失真。区别于频率衰减的线性失真，摆率限制产生的非线性失真会严重影响输出信号的质量。对于485通信，若想提高线路的通讯速度，首先得要求接口器件具有较高的开关速度，而高开关速度必然会有较高的压摆率，但过高的压摆率会带来EMI干扰，这是信号中

5、的谐波成分所致。当频率较高时，若压摆率太小，会使输出波形失真。高速运放AD812AR运放种类不同类型运放可以组成近百种运放系列，其中一部分是通用的，称为通用型运放：另一部分为特殊应用提供优化特性，称为专用型运放。通用型运放的各项性能指标都 比一般的分立元件直接耦合放大电路有所改善，大致能够满足中等精度的要求，一般情况下无须调零即可使用。专用型运放为了适应特殊应用场合而具有优化特性。 根据专用型运算放大器的性能指标，运算放大器可分为：低噪声运放、精密运放、高速运放、低偏置电流运放、低漂移运放、低功耗/微功耗运放等。高速率AD827在一定频率范围内，从模拟信号到数字信号的抽样频率越高即单位时间内采

6、集到的点越多，则失真越小，数字信号所含的信息越丰富，音频质量也越好。但是，当信号抽样频率高的时候，放大电路受到其摆率的限制会产生非线性失真。如果用摆率比较低的运放来处理音频视频等信号，则会发生严重的非线性失真，影响输出音频视频的质量。双运放AD827摆率为300V/us，是LM324的600多倍，带宽为50MHz，为LM324的几十倍，能够出色的完成音频和视频的处理功能。高速率AD827与LM324的仿真对比LM324AD827输出波形仍然为正弦波，但是输出信号幅度减小了，但是同LM324相比，其输出带宽仍然有很大提高。高精度运放OP4177所谓高精密度是指OPA输出结果（电压信号）的精准度，

7、一般是以失调电压电压（Vos，osOffset）为判定基准.低于（以下皆含等于）1mV(/0.5mV)即属高精度运放.从失调电压和失调电流两个方面用仿真将OP4177与LM324进行对比。放大电路放大1000的情况下，输出电压为-173mV。将LM324替换为OP4177，放大倍数为1000，可以发现输出电压为-9.01mV,其精度远远高于LM324.高精度运放的应用高精度运算放大器的运用范畴很广，在产业领域中可用于量测仪器、控制系统、程序控制、资料撷取系统、自动测试设备等。在医疗领域中也有超音波、气体分析、血压计、诊断器、医疗影像系统等，此外汽车中的引擎管理、传动系统管理，或实验室内的测度计等，都需要运用上高精度的运算放大器。高精度运算放大器主要面向测试与测量仪表、汽车电子系统及工业控制系统产