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放大器關鍵指標(Hello-AMP)
文章來源: 更新時間:2017/3/20 18:09:00
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1、輸入失調電壓(Offset   Voltage)
   定義:
        在運放開環使用時,加載在兩個輸入端之間的直流電壓使得放大器直流輸出電壓為0。
(亦即,當運放接成跟隨器時且正輸入接地時,輸出存在的非零電壓)

    對策:
        如果被測信號含直流量且關心此直流量時,則必須選擇Vos遠小于被測直流量的放大器,或通過運放的調零措施消除;如果只關心被測信號的交流成分,則可在輸入和輸出端增加交流耦合電路,將其消除。
    調零方法:
        沒有調零的運放,可采用外部輸出調零或輸入調零。
2、失調電壓漂移(Offset Voltage Drift)  
      定義:
        當溫度、時間持續、供電電壓等自變量變化時,輸入失調電壓會發生變化。
輸入失調電壓隨自變量變化的比值,成為失調電壓漂移。
    對策:
        第一,選擇高穩定性,即漂移系數小的運放;第二,有些運放具有自歸零技術。
3、輸入偏置電流(Input bias current)   
        定義:
        當輸出維持在規定的電平時,兩個輸入端流進電流的平均值。
4、輸入失調電流(Input offset current)
        定義:
        當輸出維持在規定的電平時,兩個輸入端流進電流的差值。

5、失調和偏置的總結

三個關鍵指標:輸入失調電壓、輸入偏置電流、輸入失調電流(后兩個依賴放大電路外部電阻)

  • 噪聲增益
    定義:
        即 同相輸入電壓增益。
    原因:
        噪聲源、失調電壓源在運放分析中被定義在同相輸入端。

  • 易受影響的電路
    運放輸出端不該有的直流分量,簡稱“直流意外”      
單級增益較大的交流耦合電路,“直流意外”會降低輸出端的動態范圍;
直接耦合電路中,特別對直流精度要求較高的電路,格外注意“直流意外”;

  • 克服它們影響
選擇合適運放;
選擇合適的外部電阻;
            外部電阻影響有2種:第一,選擇最小的電阻以降低電流對直流意外的貢獻;
                                              第二,調配電阻值以抵消直流意外。
          外部電阻選擇:
                第一,高速運放,特別是電流反饋性運放,根據手冊,否則盡量小;
                第二,外部電阻越大,工作時功耗越小,發熱越輕;   
                第三,外部電阻越大,運放偏置電流對輸出失調的貢獻越大;
                第四,外部電阻越大,電阻本身產生的噪聲越大;
                第五,外部電阻越大,附近的雜散電容不可忽視,導致上限截止頻率降低;
                第六,外部電阻越大,電路板造成的漏電阻不可忽視;     
調零和控溫 ;


6、噪聲指標(Noise)

  • 噪聲特征
                短時波動性、長期穩定性

  • 電能力
                電能力是對波動電壓可能做功大小的描述;與負載是否接入毫無關系;
                電能力具備可加性(可加性對噪聲在頻率上拆解和合并具有重要意義);
                  
  • 電壓密度
            K指電壓密度曲線中白噪聲電壓密度;(K是白噪聲的關鍵參數)
                    2種方法獲得K:第一,讀圖法,頻率越高,1/f噪聲影響越小,電壓密度中僅   包含白噪聲的K,找圖中最高頻率點,直接讀取數值;
                                              第二,數據法,數據手冊指標表里以 En為標示給出;

            C指1/f在1Hz處的噪聲電壓密度;(c是1/f噪聲的關鍵參數)
                      直接從噪聲電壓密度曲線圖間接獲得c:
                             第一,曲線涵蓋1Hz;

                              第二,曲線不涵蓋1Hz;
                              第三,轉角頻率(定義此頻率處1/f噪聲和白噪聲的電壓密度相等)

  • 等效帶寬
白噪聲是廣譜的,噪聲有效值為
 
 
 
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