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01、輸入輸出范圍 軌道軌運(yùn)放，想必大家都不陌生。 供電電源軌 什么是供電電源軌？ 運(yùn)放供電電壓，決定運(yùn)放處理信號(hào)的范圍。 軌到軌指的是，運(yùn)放輸入輸出范圍，可以擺到電源軌。 如下圖所示：  為什么會(huì)有非軌道軌特性？ 輸入：差分基本放大電路，MOS/BJT在輸入電壓（共模）較大時(shí)，進(jìn)入非線性區(qū)，導(dǎo)致非軌到軌現(xiàn)象產(chǎn)生。 輸出：甲乙類功率放大電路，BJT的飽和電壓、二極管的Forward壓降，導(dǎo)致此現(xiàn)象產(chǎn)生。 非軌道軌特性對(duì)電源設(shè)計(jì)的影響？ 在下最早接觸電力電子設(shè)計(jì)時(shí)，碰到過這種情況。選用某非軌道軌運(yùn)放，輸入正弦波，輸出突然被削頂。 而后突然驚覺。竟選用非軌道軌運(yùn)放。難怪如此。說起來抽象，直接上圖：  結(jié)論1： 結(jié)論：在現(xiàn)今CMOS電平橫行年代，軌道軌特性尤為重要！ 02、頻率特性(速度) 1、帶寬增益積 什么是GBW？ 運(yùn)放開環(huán)帶寬為1時(shí)的頻率，亦稱為單位增益帶寬。 GBW對(duì)電源采樣電路有哪些影響？ 仍以差分放大電路為例。不考慮誤差時(shí)，增益為R2/R1，某次應(yīng)用中，你突然發(fā)現(xiàn)，放大100kHz信號(hào)，為何增益小于R2/R1？ 這時(shí)你要問自己，設(shè)計(jì)電路時(shí)，考慮GBW了嗎？ 以某運(yùn)放為例： GBW=1MHz,AOL=100kHz=20dB(10倍)。 以閉環(huán)系統(tǒng)思路分析：  你的期望是: 100kHz信號(hào)能完整放大10倍（理論上R2/R1=10） 實(shí)際情況是: 增益G=5，因?yàn)殚_環(huán)增益不夠的緣故。 結(jié)論2 GBW越大，一般某頻率處，開環(huán)增益越大，理論增益和實(shí)際增益差距越小。 2、壓擺率 什么是SR？ 運(yùn)放輸出電壓的轉(zhuǎn)換速率。 通常單位為V/us SR怎樣考量？ 如果，某信號(hào)需要快速保護(hù)，擺率會(huì)影響這個(gè)信號(hào)的延遲。 結(jié)論3 快速運(yùn)放擺率大，適合做快速保護(hù)。 03、精度 1、輸入失調(diào)電壓Vos 什么是輸入失調(diào)電壓Vos？ 簡單解釋：為了使輸出電壓為零，在輸入端施加的差分電壓。 為什么會(huì)有輸入失調(diào)電壓Vos？ 運(yùn)放輸入級(jí)，BJT/CMOS組成的差分放大電路，理論上完全對(duì)稱。 然而，受工藝所限，不匹配的輸入級(jí)，導(dǎo)致了輸入失調(diào)電壓。 Vos對(duì)電源的影響？ 以差分放大電路為例:  理論增益為：  考慮失調(diào)電壓后增益為：  結(jié)論4 輸入失調(diào)電壓會(huì)影響精密度，對(duì)于精確度較高的應(yīng)用，選取失調(diào)電壓小的運(yùn)放。 2、輸入偏置電流 什么是輸入偏置電流Ibias？ 運(yùn)放輸入端P/N輸入電流之和。 為什么存在輸入偏置電流Ibias？ 運(yùn)放輸入是差分放大電路，那想讓它工作，得給人靜態(tài)工作點(diǎn)吧。 輸入偏置電流，便由輸入級(jí)直流工作點(diǎn)引入。 Ibias對(duì)電源采樣調(diào)理電路的影響？ 仍以差分放大電路分析：  考慮偏置電流，放大倍數(shù)為：  因此，理論上，只要電阻參數(shù)完全相等，輸入偏置電流對(duì)差分放大電路，沒有任何影響。 但其他運(yùn)放典型應(yīng)用呢？以反相比例放大電路(R*=0)為例：  考慮偏置電流，放大倍數(shù)為：  結(jié)論5 輸入偏置電流可以通過差分、添加補(bǔ)償電阻去除。 04、抗擾度 1、共模抑制比 什么是共模抑制比CMRR？ 差分信號(hào)放大倍數(shù)/共模信號(hào)放大倍數(shù) 也許一般人不重視這個(gè)參數(shù)，但是，當(dāng)你的調(diào)理電路，被開關(guān)噪聲，干擾的一塌糊涂，你就懂這個(gè)痛了。 結(jié)論6 越大的CMRR，對(duì)抑制開關(guān)噪聲（共模干擾），越有效果。 2、電源抑制比 什么是電源抑制比PSRR？ 電源信號(hào)/對(duì)應(yīng)的輸出電壓。 也許還有人，也不重視這個(gè)參數(shù)，但是當(dāng)你發(fā)現(xiàn)，輸出疊加輔助電源的開關(guān)次信號(hào)，你就懂了。 在下當(dāng)年調(diào)電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)放輸出，總是疊加一個(gè)很小的紋波，和輔電開關(guān)頻率一致，我陷入了沉思… 結(jié)論7 PSRR越大，輔電對(duì)運(yùn)放輸出影響越小。 |
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