运算放大器知识点总结

Part 1：运放基本知识

1：运放是一种差分输入，单端输出的放大器，主要分为电压放大器，电流放大器，跨阻放大器，跨导放大器。

2：理想运放特点：无穷大输入阻抗，无穷小输出阻抗，保证信号源电压被运放完全吸收

  无穷大的差分增益和无穷大的CMRR(共模抑制比)

  无穷小的失调电压，偏置电流和失调电流

  无穷小的信号失真

3：基本分析方法：虚短虚断和叠加定理

4:基本运放电路:同向放大器，反向放大器，加法器...

Part 2：运放指标

增益：开环增益随着频率的增加而减小，误差随着频率的增加而增大

放大器的直流精度：

输入偏置电流(bias)：为了使运放工作于线性区，输入直流电流是基极电流或栅极漏电流

输入失调电流（offset）：差分电压输入的不对称性（制作工艺）,随温度变化叫漂移

放大器的交流精度：

增益带宽积(GBP)：不要让运放工作于带宽积附近,（闭环增益和开环增益交点处,加大了CMRR和降低了精度）

压摆率(SR)：大信号输入输出的带宽指标，大信号输出带宽不足

建立时间：衡量高速运放的重要参数，高速运放作为ADC的前级缓冲，建立时间必须跟ADC的采样速率相匹配

总谐波失真加噪声(THD+N)：当输出信号幅值超过运放所承受的值会出现削顶或截止失真，这样趋近于方波，从而存在大量的   高次谐波，而当压摆率(SR)不足时，输出会出现三角波

共模抑制比(CMRR)：差分电压放大倍数和共模电呀放大倍数的比值，共模输入电压对输入差分对的偏执点产生影响，从而再输入端       存在失配，改变偏置点改变失调电压，从而改变输出电压

Part 3：精密运放选型：

1.供电电压的选择：电压范围和是否单电源供电

2.带宽：小信号通路是考虑运放的增益带宽积，并留下足够的开环增益

3.转换速率(压摆率SR=Vmax*2*3.14*f)：大幅度信号通路时要充分考虑运放的压摆率

4.精度：虽然失调电压的误差可以软件校准，但尽量选用失调电压较小的运放会降低设计的难度，当源阻抗或外部电阻网络的阻值较    大时，要充分考虑偏置电流的影响，同时，零漂放大器可以进一步降低宽温度应用范围的系统调零的难度

5.噪声：失调后的后端校正，混在信号通道内的信号噪声确实很难校正，当信号非常小是，要充分考虑运放的1/f电压噪声，带宽噪    声VN，带宽和电阻热噪声

6.其他：轨到轨输入，功耗，静态电流是否关断也成为要考虑的因素

Part 4：运放的单电源供电：

1.从运算放大器的结构上讲，运放自身无法分辨是双电源供电还是单电源供电，只要有足够的压差，运放就能工作

2.使用单电源调理双极性信号时，必须为其提供直流偏置电压，以保证输出正确电平，一般为(VCC/2)

3.单电源运放基本偏置方法：

1.偏置方法分为直流耦合和交流耦合，交流耦合在输入端加入耦合电容，隔离直流信号，仅对交流信号放大，交流耦合要考虑信号的频率以求是电容的阻抗(1/jwc)串扰达到最低，

2.由于低频耦合要较大体积(容量)的耦合电容，故须选择正确的参考电压，参考电压使用叠加定理，将参考和信号看作两个信号源，参考电压的选择要考虑两个因素，输出最大利用运放的输出能力，本级输出满足后级输入

3.直流耦合不带DC分量和带有DC分量两种

4.交流耦合：在输入端加入耦合电容形成高通滤波器，隔离直流信号只对交流放大，Vref只作为电压跟随。