天天看點

運放使用注意事項 CMRR

1 失調電壓,電流

2 溫漂

3 壓擺率(大信号)

      壓擺率(SR)是指輸入為階躍信号時閉環放大器的輸出電壓時間變化率的平均值

    壓擺率在英文裡是slew rate,簡寫為SR。壓擺率也稱轉換速率。

     壓擺率的意思就是運算放大器輸出電壓的轉換速率,機關有通常有V/s,V/ms和V/μs三種,它反映 的是一個運算放大器在速度方面的名額。

     一般來說,壓擺率高的運放,其工作電流也越大,亦即耗電也大的意思。但壓擺率卻是高速運放的重要名額。

壓擺率的數學定義:SR=2×pi×f×Vpk 其中:f為最大頻率,一般認為是帶寬 Vpk是放大輸出信号的最大峰值 壓擺率隐含的概念:大信号放大時的帶寬問題 壓擺率計算出的帶寬同帶寬增益積的關系:帶寬增益積反應小信号放大信号的帶寬問題,壓擺率反應大信号放大信号的問題,一般大信号的帶寬都要小于帶寬增益積的值。 在設計大信号放大電路時一定要考慮器件的壓擺率。

4 小信号(帶寬增益積)

        假設運算放大器的增益帶寬積為1 MHz,它意味着當頻率為1 Mhz時,器件的增益下降到機關增益。即此時A=1。同時說明這個放大器最高可以以1 MHz的頻率工作而不至于使輸入信号失真。由于增益與頻率的乘積是确定的,是以當同一器件需要得到10倍增益時,它最高隻能夠以100 kHz的頻率工作。

5 噪聲分析(電阻熱噪聲,電壓噪聲,電流噪聲)

6 large signal voltage gain :開環放大倍數

在不具負回報情況下(開環路狀況下),運算放大器的放大倍數稱為 開環增益,簡稱 AVOL。 AVOL的理想值為無限大,一般約為數千倍至數萬倍之間,其表示法有使用dB及V/mV等,例如μA741C及LM318的AVOL典型值均為200V/mV或106dB。在運算放大器中為使計算簡便而有虛接地( Virtual Ground) 的假設,在此假設 AVOL必須越大越容易滿足此需接地的條件。

   理想運放的條件

        1、開環增益無窮大 2、輸入阻抗無窮大,輸出阻抗為0 3、通頻帶無窮大 4、開環 (OPEN-LOOP)是指不帶回報網絡時的狀态, 而閉環 (CLOSE-LOOP)是加入回報時的狀态 這樣子才定義為 理想運放,當然不能讓運放飽和,那樣就沒意義研究了。 5、理想運放是最佳的輸入與輸出的比例。

CMRR

共模抑制比(英語:common-mode rejection ratio, CMRR)是模拟電路中差分放大器(或者其他電子器件)的一個用于衡量其抑制兩端輸入信号共模部分的一個參數。在實際應用中,例如,當有用信号為低電壓信号且疊加在一個可能較高的電壓補償,或者是相關資訊表示為在兩個信号的內插補點時,較高的共模抑制比就十分重要。

理想狀态下,一個差分放大器兩個輸入端分别輸入

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,輸出

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,這裡 

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為差模增益。然而,現實中的差分放大器用下式表示更佳:

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這裡

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是共模增益,通常情況遠小于差模增益。

共模抑制比定義為差模增益與共模增益的比值:

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其中,

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為差分放大器的差模增益,

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為共模增益。

如果使用對數,則共模抑制比可以用分貝值來表示[1]:

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由于差模增益一般遠大于共模增益,共模抑制比是一個正數。

共模抑制比是一個很重要的産品參數,它表示了通過放大器的共模信号的抑制與衰減的情況。其值通常也取決于信号本身的頻率,是以嚴格來說必須表示為一個函數[2]。

抑制共模信号在信号傳輸中降低噪聲信号十分重要。例如,在噪聲環境中測量熱電偶的阻抗時,環境中的噪聲同時輸入兩個端口,造成一個共模的噪聲信号。測量儀器的共模抑制比決定了其對噪聲或者補償的衰減。

運算放大器的例子[編輯]

一個運算放大器(簡稱運放)有兩個輸入端,同相輸入端(

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)和反相輸入端(

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),其開環增益為

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。理想運算放大器的輸出信号可表示為:

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這個方程表示了一個無窮大的共模抑制比。如果兩個輸入端口輸入完全相同(包括幅值和相位)的信号,則輸出信号為零。在實際應用中,常常不是絕對的理想運算放大器,共模抑制比越低,則共模信号在輸出信号中的展現越大。例如,常見的741型運算放大器,在大多數情況下其共模抑制比約為90分貝[3]。對于那些對運算放大器輸出變化不太敏感的應用中,70分貝的共模抑制比已經足夠。一些高端的電子裝置可能會使用120分貝(如LM4562M[4])甚至更高的運算放大器