集成运放的主要技术指标优化

集成运放的主要技术指标很多，大体上可以分为输入直流误差特性、差模特性、共模特性、大信号动态特性和电源特性等。

1.输入直流误差特性

（1）输入失调电压U_IO

理想集成运放的输入电压为零时，输出电压也为零。实际上，由于集成运放的输入级很难做到完全对称，所以在输入电压为零时，存在一定的输出电压。在室温及标准电压下，输入电压为零时，为了使输出电压为零，输入端所加的补偿电压称为输入失调电压U_IO。实际上指输入电压为零时，输出电压折合到输入端的电压的负值，即

U_IO的大小反应了集成运放制造中电路的对称程度和电位配合情况。U_IO值愈大，说明电路的对称程度愈差。采用晶体管作为输入级的集成运放，U_IO值约为1～10mV；采用场效应晶体管作为输入级的集成运放，U_IO值较大，可达20mV。

（2）输入失调电压的温漂dU_IO/dT

dU_IO/dT是指在指定的温度范围内，失调电压的变化与温度变化的比值，是衡量温漂的重要指标。一般集成运放的dU_IO/dT约为10～20mV/℃；而高精度、低漂移集成运放的dU_IO/dT在1mV/℃以下。

（3）输入偏置电流I_B

输入偏置电流是指集成运放输出电压为零时，两个输入端静态电流的平均值，即

偏置电流愈小，由信号源内阻变化引起的输出电压变化也愈小，故它是重要的技术指标。以晶体管为输入级I_B一般为10^-2～1μA；以场效应晶体管为输入级I_B一般小于1nA。

（4）输入失调电流I_IO

输入失调电流I_IO是指当输出电压为零时流入放大器两输入端的静态基极电流之差，即

I_IO=|I_B1-I_B2| （4-63）

I_IO反映了输入级差动管输入电流的对称性，其值越小越好，一般约为10^-3～10^-1μA。

（5）输入失调电流温漂dI_IO/dT

dI_IO/dT是指在指定的温度范围内，失调电流的变化与温度变化的比值，是对放大器电流温漂的量度。不能用外接调零装置进行补偿。典型值为几个nA/℃。

2.差模特性

（1）开环差模电压增益A_od

在集成运放无外加反馈时的输出电压u_o与输入端的差模输入电压u_id的比值称为开环差模电压放大倍数A_od。目前通用型集成运放的A_od约为10⁵。

（2）差模输入电阻R_id

R_id是集成运放在输入差模信号时，两个输入端之间的等效动态电阻。R_id越大，集成运放从输入信号源索取的电流越小。F007（一种晶体管集成运放）的R_id约为2MΩ，用场效应晶体管作差动输入级的运放，R_id可达10⁶ MΩ。

（3）最大差模输入电压U_idmax

U_idmax指集成运放反相和同相输入端之间所能承受的最大电压值，超过这个值输入级的管子将会出现反相击穿，甚至损坏。用平面工艺制成的硅NPN管的U_idmax为±5V左右，而横向PNP管的U_idmax可达±30V以上。(www.xing528.com)

（4）带宽BW

开环差模电压增益A_od是频率的函数，随着频率的增加A_od下降。BW是指A_od下降到3dB（即下降到0.707倍）时的上限频率与下限频率之差。

（5）单位增益带宽BW_G

BW_G是指开环差模电压增益A_od下降到0dB时的上限频率与下限频率之差。

3.共模特性

（1）共模抑制比K_CMR

其定义同差动放大电路。集成运放的共模抑制比K_CMR通常在80～180dB之间。

（2）最大共模输入电压U_icmax

U_icmax指集成运放所能承受的最大共模输入电压，共模电压超过一定值时，将会使输入级工作不正常，K_CMR将显著下降。

4.大信号动态特性

（1）转换速率S_R

转换速率S_R是指运放在闭环状态下，输入为大信号（如阶跃信号）时，放大器输出电压对时间的最大变化速率，即。S_R是在大信号和高频工作时的一项重要指标，一般集成运放的S_R在1V/μs，高速运放可达到65V/μs。

（2）全功率带宽BW_p

BW_p是指集成运放输出最大峰值电压U_om时所允许的最高频率，即

5.电源特性

（1）静态功耗

静态功耗指集成运放在输入信号为零时的功耗。F007的静态功耗为120mW。

（2）最大电源电压

最大电源电压包括最大正电源电压和最大负电源电压。LM741的电源电压额定值是±18V。

（3）电源电压抑制比K_SVR

集成运放工作在线性区时，输入失调电压随电源电压的变化率称为电源电压抑制比K_SVR。不同型号集成运放的K_SVR相差很大，一般在60～150dB之间。