(3)非理想特性參數(shù)
關(guān)于非理想特性的各個(gè)參數(shù)是體現(xiàn)運(yùn)放性能的關(guān)鍵,在這份數(shù)據(jù)規(guī)格書(shū)中,給出了這個(gè)運(yùn)放器件兩種不同電壓的供電條件下的測(cè)試數(shù)據(jù)表格,其中第三頁(yè)的表4是在V CC -V EE =5V的供電條件下測(cè)得的,第四頁(yè)的表5是在V CC -V EE =32V的供電條件下測(cè)得的。
我們以表4為例,由于原表格較長(zhǎng),我們把它拆分成三個(gè)部分來(lái)看:
- 輸入特性參數(shù):
與輸入相關(guān)的非理想特性參數(shù)都在INPUT CHARACTERISTICS這個(gè)表中,其中的大多數(shù)我們?cè)谇懊娴男」?jié)已詳細(xì)討論過(guò),這里粗略地過(guò)一遍:
圖9-04.04
? VOS :輸入失調(diào)電壓,前面我們已詳細(xì)討論過(guò)了,這里典型值為0.3mV;
? ΔV OS /ΔT :輸入失調(diào)電壓的溫漂,典型值為7uV/℃;
? IIB :輸入偏置電流,典型值為-10nA,負(fù)號(hào)表明這個(gè)偏置電流反而是從運(yùn)放的輸入端向外流出的;
? IOS :輸入失調(diào)電流,典型值為1nA,可見(jiàn)兩個(gè)輸入端的不平衡電流非常?。?/p>
? CMRR :共模抑制比,典型值為85dB,換算成比值約為:10 ^85/20^ =17783倍;
? RIN :開(kāi)環(huán)輸入阻抗,開(kāi)環(huán)差模輸入阻抗典型值為85GΩ,開(kāi)環(huán)共模輸入阻抗典型值為300GΩ,可見(jiàn)非常大。在閉環(huán)電路中,輸入阻抗更大。
? CIN :輸入電容,差模輸入電容典型值為0.6pF,共模輸入電容典型值為1.6pF,這是一個(gè)很小的值,與導(dǎo)線的寄生雜散電容相似。關(guān)于輸入電容對(duì)放大電路性能的影響,我們放到頻率響應(yīng)章再細(xì)講。
- 輸出特性參數(shù):
與輸出相關(guān)的非理想特性參數(shù)都在OUTPUT CHARACTERISTICS這個(gè)表中,大多數(shù)理解起來(lái)也不難,我們這里同樣也粗略地過(guò)一遍:
圖9-04.05
? AVOL :開(kāi)環(huán)增益,典型值為100dB,換算成比值就是10 ^5^ =100000倍;
? ZOUT_OL :開(kāi)環(huán)輸出阻抗,典型值為1200Ω,不算太大;
? VOH :最高輸出電壓,典型值為V CC -1.4V,也就是說(shuō),若VCC接+5V電源,則運(yùn)放的輸出端最多只能輸出3.6V電壓;
? VOL :最低出電壓,典型值為VEE+0.8V,含義與上面VOH類似;
? Io :輸出端電流能力,這里分為“吸收電流(Sinking Current)能力”和“提供電流(Sourcing Current)能力”兩欄分別給出數(shù)據(jù),根據(jù)表中數(shù)據(jù),其輸出端最大能吸收的電流為20mA,最大能向外提供的電流為40mA;
? CL :負(fù)載電容,為運(yùn)放輸出端與地之間的電容,典型值為1500pF。
- 其他參數(shù):
剩下的參數(shù)我們就放在一起講了,其中大多數(shù)與頻率特性有關(guān),我們要到頻率響應(yīng)章節(jié)才能詳細(xì)展開(kāi)解釋它們的含義,這里僅僅粗略羅列一下:
圖9-04.06
? eN :電壓噪聲密度。關(guān)于噪聲是個(gè)很龐大的話題,可能要到中級(jí)模擬電路里才能把噪聲的問(wèn)題講清楚,這里我們僅簡(jiǎn)單解釋一下如何使用這個(gè)參數(shù)。這個(gè)噪聲是運(yùn)放內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲,并且會(huì)被電路的增益放大,進(jìn)而影響到輸出。表中已給出在1kHz范圍內(nèi),其典型值是40nV/√Hz,當(dāng)輸入電壓為0V時(shí),在開(kāi)環(huán)情況下,在輸出端將會(huì)產(chǎn)生的噪聲為:
如果是閉環(huán)情況,由于閉環(huán)增益比開(kāi)環(huán)增益要小很多,因此根據(jù)上式算出的輸出端噪聲也會(huì)小很多。
? THD+N, GBWP, A~M,~α M ,SR :這些參數(shù)都和頻率響應(yīng)相關(guān),都要到頻率響應(yīng)章節(jié)才能詳細(xì)展開(kāi)講。
? PSRR :電源抑制比,其含義為電源電壓的改變量與由此引起的輸入失調(diào)電壓改變量之比的絕對(duì)值。
? IQ :靜態(tài)電流,即運(yùn)放不接負(fù)載時(shí)本身消耗的靜態(tài)偏置電流,這里典型值為1.2mA。
3. 特性曲線
特性曲線中幾乎有一半和頻率響應(yīng)相關(guān),這里我們僅解釋一些與頻率無(wú)關(guān)的曲線,其他的放到頻率響應(yīng)章節(jié)中再講。
- 翻轉(zhuǎn)時(shí)間曲線:
圖9-04.07
左圖是輸入電壓為大電壓(-2V2V)時(shí)的輸出特性翻轉(zhuǎn)曲線,右圖是輸入電壓為小電壓(-0.05V0.05V)時(shí)的輸出特性翻轉(zhuǎn)曲線,在對(duì)比中可看到,小電壓翻轉(zhuǎn)時(shí),輸出的響應(yīng)時(shí)間要快得多。
- 靜態(tài)消耗電流-溫度 曲線:
圖9-04.08
圖中用3種不同顏色顯示了在不同的供電電壓下,器件的靜態(tài)消耗電流隨溫度變化的曲線。從圖中可見(jiàn),器件的靜態(tài)消耗電流隨溫度升高而增加。
- 輸入失調(diào)電壓-共模輸入電壓 曲線:
圖9-04.09
上面3個(gè)圖中,分別給出了在不同的供電電壓(3V、5V、32V)條件下,“輸入共模電壓”對(duì)“輸入偏置電壓的影響”。
- 輸入偏置電流-溫度 曲線:
圖9-04.10
從圖中可以看到,溫度對(duì)“輸入偏置電流”和“輸入失調(diào)電流”的影響不大。
- 最高最低輸出電壓-輸出電流 曲線:
圖9-04.11
上面6圖分別給出了在不同的供電電壓(3V、5V、32V)條件下,輸出電流的大小對(duì)運(yùn)放能輸出的最高、最低電壓的影響。左側(cè)3圖橫坐標(biāo)為輸出端給出電流,影響運(yùn)放的最高輸出電壓(縱坐標(biāo)為VCC與最高輸出電壓VOH的差值);右側(cè)3圖橫坐標(biāo)為輸出端吸收電流,影響運(yùn)放的最低輸出電壓(縱坐標(biāo)為最低輸出電壓VOL與VEE的差值)。
在圖中可見(jiàn),輸出端給出或吸收的電流越大,它能輸出的極限輸出電壓絕對(duì)值越小。
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輸出電壓
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