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内容提要

本文介绍了运放的几个参数分析,包括输入失调电压、输入失调电流、失调电压补偿、输入电压范围、输出电压范围、压摆率、增益带宽积和共模增益。通过实验和仿真,对不同运放的性能进行了比较和评估。同时提醒选择运放时要考虑这些参数,以避免误差和影响。

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延伸解读

失调电压与电流的实测意义

文章通过LMV358和OPA2350的对比,展示了输入失调电压和失调电流的实际影响。LMV358的失调电压实测为4.83mV,接近数据手册最大值±5mV,而OPA2350作为高精度运放,失调电压极小。失调电流方面,LMV358为-5.63pA,OPA2350为1.3nA。这提醒我们,选择运放时不能只看典型值,还需考虑最大失调及其对电路误差的贡献,尤其在精密放大或高增益场合。

失调补偿的实用技巧

文章介绍了失调电压补偿的方法,包括使用双电源供电、补偿电阻取100kΩ以上、以及通过串联分压提高补偿精度。以LF353为例,补偿后输出从1.89mV降至9μV,效果显著。但需注意,补偿电路会增加设计复杂度,且单电源运放无法进行负向补偿。因此,是否采用补偿取决于系统对精度的要求,以及是否允许额外的调整电路。

动态参数对选型的影响

压摆率和增益带宽积是运放动态性能的关键。文章通过OPA2350和LMV358的对比说明,OPA2350的压摆率约17.24V/μs,增益带宽积38MHz,适合高频高增益应用;而LMV358压摆率仅0.6V/μs,增益带宽积1MHz,难以满足要求。选型时需根据信号频率和增益计算所需的最小压摆率和增益带宽积,并留有余量,避免输出失真或衰减。

输入输出范围与共模抑制的注意事项

文章指出,输入共模电压范围超出后可能导致相位翻转,输出范围受电源轨限制,会出现削顶或反向。OPA2350作为轨到轨运放,输入可略超电源轨,但输出仍受限于电源。共模抑制比随频率增加而下降,但作者实测结果与手册趋势相反,这提示我们实际电路中的寄生参数或测量方法可能影响结果,需谨慎解读数据手册并验证。

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Q&A

什么是运放的输入失调电压?

输入失调电压是指在室温25℃和标准电源电压下,当输入电压为0时,为了使输出电压为0,需要加入的补偿电压。实际运放由于差分输入级不完全对称,在输入为0时输出不为0,该电压通常为几微伏到几毫伏。

如何测量运放的输入失调电流?

测量输入失调电流时,为了减少输入失调电压的影响,需要将运放的增益变得很小。例如选择R2为1G欧姆,R3为1M欧姆,使增益接近1/1000,这样失调电流的影响就很小。

运放失调电压补偿需要注意哪些要点?

失调电压补偿需要注意:1. 如果同相端作为信号输入,则反向端进行补偿,需要双电源供电;2. 补偿电阻要尽可能大,100K欧姆以上,以减少对原放大电路精度的影响;3. 补偿电源可以采用串联分压,提高补偿精度。

运放的输入电压范围超出后会有什么现象?

超出输入电压范围后,可能会出现相位翻转的现象。对于rail-to-rail特性的运放(如OPA2350),可以输入稍微超过电源轨的电压。

如何根据压摆率选择运放?

选择运放时,压摆率需满足SR=2πf*Vpk,其中f为输入信号频率,Vpk为输入幅值电压。例如输入频率100kHz,Vpk为5V,则所需SR=3.14V/us。OPA2350的压摆率为22V/us,满足要求;而LMV358仅为0.6V/us,可能不满足。

增益带宽积在运放选型中如何应用?

运放的增益带宽积需大于输入频率与增益放大倍数的乘积,一般取10倍余量。例如输入频率10kHz,增益100,则所需增益带宽积为10MHz。OPA2350的增益带宽积为38MHz,满足要求;LMV358仅为1MHz,不满足。

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