集成运算放大器的图形符号及主要参数解析

1.运算放大器的图形符号

运算放大器的一般图形符号如图4-2a所示。运放是一个多端器件，图中▷表示放大器，A_o表示运放的开环电压增益。右侧+端为输出端，u_o是输出端对地电压；图中左侧的-端为反相输入端，当信号由此端与地之间输入时，输出信号与输入信号反相，这种输入方式叫作反相输入；图中左侧的+端为同相输入端，当信号由此端与地之间输入时，输出信号与输入信号同相，这种输入方式叫作同相输入；正、负电压源分别用+V_CC和-V_EE表示。图4-2b为运放的简化符号，图4-2c是理想运放的符号，图4-2d是旧标准中规定的符号。

图4-2 运算放大器的图形符号

2.运算放大器的主要参数

首先应明确差模输入信号与共模输入信号的概念。如果在集成运放的同相输入端和反相输入端的输入信号完全相同（两输入端的输入电压大小相等、频率相同、相位也相同），即u_p=u_n=u_ic，则把这样的输入信号u_ic叫作共模输入信号，如图4-3a所示。

如果在集成运放的同相输入端和反相输入端的输入电压信号大小相等、频率相同、而相位相反，即，则把这样的输入信号u_id叫作差模输入信号，如图4-3b所示。显然在差模输入时，有u_p-u_n=u_id。

为了正确地挑选和使用运放，必须了解其主要参数，现分别介绍如下：

（1）输入失调电压U_io 对于理想的运算放大器，若输入电压为零时，输出电压也为零。但实际的运算放大器，即使输入电压为零，输出电压也不完全为零，在输出端往往有剩余的直流电压。这时，为了使输出电压也为零，就必须在输入端加入一个补偿电压，以抵消这一输出电压，这个在输入端加入的补偿电压称为输入失调电压，用U_io表示。一般U_io为±（1～10）mV，U_io愈小，电路输入部分的对称度愈高。

（2）输入偏置电流I_ib 当运放输出电压为零时，两个输入端静态电流的平均值称为输入偏置电流。若两个输入端的静态电流分别为I_bp和I_bn，则I_ib=（I_bp+I_bn）/2，其值一般为10nA～1μA。(www.xing528.com)

（3）输入失调电流I_io 理想运放在输入电压为零时，同相输入端的静态电流I_bp与反相输入端的静态电流I_bn相等。但实际的运算放大器，由于元件的离散性，两个输入端的静态电流一般不相等。输入失调电流是指运放输出电压为零时，两个输入端的静态电流之差，即I_io=I_bp^-Ibn，其值一般为1nA～0.1μA。

（4）开环差模电压增益A_uo 它是指运放在开环（即只有运放自身）情况下，输出电压与差模输入电压的比值，即A_uo=u_od/u_id。运放很少开环使用，因此A_uo主要用来说明运算精度，通常A_uo≥100dB。

（5）开环带宽BW 它是指开环差模电压增益随信号频率升高下降3dB时对应的频率f_H。

（6）差模输入电阻R_d 它是指运放在开环状态时，正、负输入端之间的差模电压与电流之比。一般R_d的值在几百千欧至几兆欧，其值愈大，表示运放的性能愈好。

（7）输出电阻R_o 它是指运放在开环状态下，由输出端看入的等效电阻。R_o一般在几十至几百欧之间，R_o愈小，运放带负载能力愈强。

（8）共模抑制比K_CMR 它是指运放的开环差模电压放大倍数与共模电压放大倍数的比值，常用分贝表示，即K_CMR（dB）=20lg|A_ud/A_uc|，一般情况K_CMR在80dB以上，共模抑制比表明运放抑制共模信号的能力。

图4-3 共模输入信号与差模输入信号