运放相关知识

常用的七个参数，也是后面用来运输选型的内容**（不求记住如何计算，大致上理解参数概念就可以）**：失调电压、失调电流、偏置电流、增益带宽积、共模抑制比、失调电压温漂、转换速度

所有这些参数都会写数据手册规格页，有些关键标注的参数还会写在数据手册首页：

1、失调电压Vos

定义：将运放输入端接地，理想运放输出为零，但实际运放输出不为零。实际输出电压除以增益等效输入电压称为失调电压。
**影响因素：**温度(对应失调电压温漂)、电源波动(对应电源抑制比)
**影响结果：**由于温度和电源波动的影响，操作放大器的输出结果与理论值有偏差，这种误差不是固定值。**注意：**Vos直流偏置直接叠加在输出上，所以如果是交流信号，就不用太担心值，但要考虑叠加后是否超过电源电压导致信号失真。
当图中反相放大电路输出受到Vos影响时：Vout=（1 R2/R1）×（Vos Vin）

2、偏置电流IB

定义：当输出直流电压为零时，两个输入端流入或流出直流电流平均值(图为偏置电流和失调电流示意图)

影响因素：制造工艺，双极型工艺(即上述标准硅工艺)输入偏置电流在±10nA~1μA之间；场效应管输入偏置电流一般低于1nA。
影响结果：与理论值相比，操作放大器的输出结果存在偏差，参照图1，偏置电流Ib影响得到的偏置电压为：VB=R1*R2/（R1 R2）Ib，对应得到的输出为：Vout=R1R2/（R1 R2）Ib Vin。可在同相端通过增加匹配电阻：R3= R1R2/（R1 R2)消除误差。

3、失调电流Ios
定义：当输出直流电压为零时，两个输入端流入或流出直流电流差值
**影响因素：**在制造过程中，很难保证两个输入端口的偏置电流相等
影响结果：在运输输出信号中引入误差，如图1所示受失调电流影响的输出结果为 Vout=（1 R2/R1）×（Ios*R2 Vin）

4.增益带宽积GBP（Gain Band with Product）
**定义：**开环电压增益和测量频率乘积在一定频率下测量，GBP=FH*AM如图所示，频率为fH运输增益衰减为-3dB时带宽，ft时间为单位增益带宽。
**影响因素：**由于内容结电容的频率响应特性。
**影响结果：**该参数表明，在设计过程中必须考虑放大增益倍数与信号频率之间的关系高频信号增益的大小有限，必须选择GBP运放参数较大

5.共模抑制比CMRR（Common Mode Rejection Ratio）
**定义：**放大器放大差模信号的电压倍数Aud与共模信号的电压放大倍数Auc之比，CMRR=Aud/Auc或者表示为CMR=20lg│Aud/Auc│(dB)。
**影响因素：**电路对称性(失调电流等参数)
**影响结果：**该参数旨在显示差分放大电路抑制共模信号和放大差模信号的能力，抑制共模输入的干扰信号，提高信噪比。

1.输入信号类型
问己：交流还是直流？差异还是单端？低频还是高频？
判断：直流注意失调电流、失调电压参数；差输入判断是否选择仪表放大器；注意高频交流增益带宽积GBD和转换速度SR；

2、精度要求
算参：根据精度要求，重点计算失调电压、偏置电流、失调电流以及共模抑制比判断是否选择对精度的影响高阻运放或者是精密运放。

3、环境条件
问己：温度极端吗？温度变化剧烈吗？电源波动严重吗(用了吗？DCDC还是模数分割做得不好，我踩过所有这些坑？
算参：看看运放温度量程；注意温漂参数影响；注意电源纹波抑制比PSRR参数(未列出，望文生义)；

4、其他要求
**1）通道数：**若在确定其他指标的前提下选择多通道运放；
**2)单/双电源:**选轨对轨信号失真小，可满幅输出；
**3)功率大小：**高压或大电流选用专用功率运放；

根据制造商的安排，列出了五种不同类型的操作放大器，并清楚地写出了它们各自的特点
1、通用运放
高性价比：对功耗、带宽等单一条件要求较低的电路。

2、精密运放
**基操：**低失调电压，小于1mV。
**其他：**低温漂浮；低噪音；低功耗；宽带宽。

3、高速运放
**基操：**增益带宽积50MHz~8GHz(数据来源TI）
**其他：**低功耗，低噪音SNR。
**可选：**高输入阻抗需求和全差。

4、音频运放
**基操：**总谐波失真加噪声（THD N，感兴趣童鞋可以自行了解）；超低噪声（高保真）；低功耗（高续航）；小封装（毕竟耳机用）
**其他：**汽车电子；通道等。，价格更高

5.功率运输(见负载)
**基操：**高电压、高电流、小包装
**可选：**通道数；带宽

1.一般低功耗运输：LM324、LM358
2.中等性能：TL082、TL084、TL072T、L074
3.精密运输：OP07、OP17、OP27、OP37、ICL7650
4.高速：LM318、AD8052、AD8054
5.高压：SG143
6.高功率：OPA549、OPA544