初級模擬電路 9 3 運放的其他引數

2022-07-01 06:09:16 字數 2564 閱讀 1935

回到目錄

除了共模放大係數以外,實際的運放還有很多非理想引數,這個小節我們介紹一些比較重要的運放非理想引數,這些非理想引數對運放電路是否能正確工作影響很大。在設計電路時,必須考慮這些非理想引數的影響。

當運放的兩個輸入端子都接地時(即0v),不管差模放大還是共模放大,都不應該產生放大輸出,運放的輸出端子理應輸出0v。但是實際上,非理想運放由於內部結構的不平衡性,會在輸出端產生乙個微小的電壓輸出。

為了使運放真正輸出0v,我們可以保持反相輸入端接0v不變,在運放的同相輸入端施加乙個可調的微小電壓,慢慢調節直到輸出電壓變為0v。此時在同相輸入端施加的電壓的負值,即為輸入失調電壓(input offset voltage),記為:vos。這個輸入失調電壓可等效看作在乙個理想的運放的同相輸入端內部串接了乙個大小為vos的電壓源,如下圖所示:

圖9-03.01 

這個vos引數一般在運放的資料規格書上都會給出,它說明了其對開環增益的影響。在運放的應用電路中,這個引數也會對閉環電路的最終的輸出訊號產生影響,對於不同的放大電路其影響不盡相同,每個電路需要具體分析。現在我們以最簡單的同相放大器為例,來展示如何分析這個vos引數對電路輸出的影響,下圖是已考慮輸入失調電壓影響的等效電路圖,設圖中實際運放的開環增益為aol:

圖9-03.02 

對於實際的運放,其同相輸入端和反相輸入端不再虛短,而是有乙個非常微小的值,這個值乘以開環增益aol,即為運放的輸出電壓:

當輸入電壓vi為0時,上圖中運放的同相輸入端和反相輸入端的電壓分別為:

若忽略分母中的1,上式可近似為:

可見,在同相放大電路中,輸入失調電壓對運放電路輸出的實際影響即為:輸入失調電壓vos乘以理想的同相放大電路的閉環增益(1+rf/r1)。

由於運放內部結構的非理想性,運放的兩個輸入端也不能做到真正的輸入電阻為無窮大,而是會有微弱的電流流入兩個輸入端。而且由於運放內部結構的不平衡性,這兩個輸入端流入的電流還不一致,如下圖所示:

圖9-03.03 

這兩個電流的差值,定義為:輸入失調電流(input offset current),記為:ios。

而這兩個電流的平均值,定義為:輸入偏置電流(input bias current),記為:iib。

下面我們仍以同相放大電路為例,說明這兩個非理想電流引數對運放電路的影響。下圖中,流入運放兩個輸入端的電流分別為iib1和iib2,設它們對輸出電壓的影響分別為vo1和vo2,它們對輸出電壓的總影響即為vo1和vo2的總和。下面我們分別進行分析:

圖9-03.04 

● iib2的影響:

先看iib2,由於iib2的存在,使v2點的電壓略微低於0v,輸出電壓vo2為:

然後我們分別寫出r1和rf上通過的電流表示式,並把它們與iib2建立關係:

將上面方程組的前兩式相加,可得到vo2與iib2的關係:

再把上面vo和v2的關係式代入上式,可消去v2,得:

由於aol是乙個很大的數字,故可將上式括號中的前項近似視為0,因此最終得到:

這個就是輸入失調電流iib2對輸出電壓的影響。

● iib1的影響:

在上圖中,乍看之下,似乎iib1對同相輸入端的電壓沒有什麼影響。其實不然,因為同相輸入端總會要接訊號源,而訊號源必定有內阻,因此iib1會通過訊號源的內阻對同相輸入端的電壓產生影響,如下圖所示:

圖9-03.05 

當輸入訊號源電壓vs為0時,iib1會因流過rs,進而拉低同相輸入端的電壓v1:

然後這個電壓通過同相放大器放大,即為它對輸出電壓產生的影響vo2:

一般在運放的資料手冊中,不會分別給出具體的iib1和iib2,但它們可以通過輸入失調電流引數ios和輸入偏置電流iib,來算得乙個大致的估計值:

回到目錄

( end of 9-3)

基於運放的放大電路分析

以上是我們應用中搭載的音訊放大電路,以前在大學裡學的東西基本上都還給老師了,工作之後也沒怎麼接觸硬體電路的分析。最近在做音訊訊號的ad取樣,所以要先搞懂此電路。運放反相端輸入要輸入的訊號,同相端給了1.5v的直流偏壓。拿到該電路,首先用大學學到的只是,直流和交流分開來分析。當只有直流訊號時,有電容部...

關於運放的選型引數

需要選型一款功放,對比著立創 看引數,有些迷 記錄一下。運放的一般知識 一般可將運放簡單地視為 具有乙個訊號輸出埠 out 和同相 反相兩個高阻抗輸入端的高增益直接耦合電壓放大單元,因此可採用運放製作同相 反相及差分放大器。運放的供電方式分雙電源供電與單電源供電兩種。對於雙電源供電運放,其輸出可在零...

遇到的幾個運放精密整流電路

1.綜述 在學習整流電路的時候,介紹的半波整流,乙個二極體就可以,全波整流,需要四個二極體。二極體的正向壓降有0.7v,一般不怎麼考慮這個比較小的壓降,但是在放大器的交越失真,整流電壓比較低的時候,電流比較大的時候,0.7v的壓降也要考慮其中,這也就是為什麼出現如此多種類二極體。快速,超快,肖特基等...