運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)總結(jié)

1、一 運(yùn)算放大器的基本參數(shù)1. 開(kāi)環(huán)電壓增益AOL不帶負(fù)反饋的狀態(tài)下，運(yùn)算放大器對(duì)直流信號(hào)的放大倍數(shù)。電壓反饋運(yùn)算放大器采用電壓輸入/電壓輸出方式工作，其開(kāi)環(huán)增益為無(wú)量綱比，所以不需要單位。但是，數(shù)值較小時(shí)，為方便起見(jiàn)，數(shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)以V/mV或V/V代替V/V表示增益，電壓增益也可以dB形式表示，換算關(guān)系為dB = 20×logAVOL。因此，1V/V的開(kāi)環(huán)增益相當(dāng)于120 dB，以此類推。該參數(shù)與頻率密切相關(guān)，隨著頻率的增加而減小，相位也會(huì)發(fā)生偏移。 對(duì)于反向比例放大電路，只有當(dāng)AOLR+Rf時(shí)，Vo=-Rf/RVi才能夠成立。2. 單位增益帶寬B1（Gain-Bandwidth Pr

2、oduct）開(kāi)環(huán)電壓增益大于等于1（0dB）時(shí)的那個(gè)頻率范圍，以Hz為單位。它將告訴你將小信號(hào)（±100mV）送入運(yùn)放并且不失真的最高頻率。在濾波器設(shè)計(jì)電路中，假定運(yùn)放濾波器增益為1V/V，則單位增益帶寬大于等于濾波器截止頻率fcut-off×100。3. 共模抑制比CMRR差分電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)之比，CMRR=|Ad/Ac|。共模輸入電壓會(huì)影響到輸入差分對(duì)的偏置點(diǎn)。由于輸入電路內(nèi)部固有的不匹配，偏置點(diǎn)的改變會(huì)引起失調(diào)電壓改變，進(jìn)而引起輸出電壓改變。其實(shí)際的計(jì)算方法是失調(diào)電壓變化量比共模電壓變化量，一般來(lái)說(shuō)CMRR=Vos/Vcom，TI及越來(lái)越多的公司將其定義

3、為CMRR=Vcom/Vos。在datasheet中該參數(shù)一般為直流參數(shù)，隨著頻率的增加而降低。4. 輸入偏置電流Ibias輸入偏置電流被定義為：運(yùn)放的輸入為規(guī)定電位時(shí)，流入兩個(gè)輸入端的電流平均值。記為IB。為了運(yùn)放能正常的工作，運(yùn)放都需要一定的偏置電流。IB=(IN+IP)/2。當(dāng)信號(hào)源阻抗很高時(shí)，就必須關(guān)注輸入偏流，因?yàn)槿绻\(yùn)放有很大的輸入偏流，就會(huì)對(duì)信號(hào)源構(gòu)成負(fù)載，因而會(huì)看到一個(gè)比預(yù)想要低的信號(hào)源輸出電壓，如果信號(hào)源阻抗很高，那么最好使用一個(gè)以CMOS或者JFET作為輸入級(jí)的運(yùn)放，也可以采用降低信號(hào)源輸出阻抗的方法，就是使用一個(gè)緩沖器，然后用緩沖器來(lái)驅(qū)動(dòng)具有很大輸入偏流的運(yùn)放。在雙級(jí)輸入

4、級(jí)的情況下，可以使用對(duì)失調(diào)電流進(jìn)行調(diào)零的方法，就是使從兩個(gè)輸入端看到的阻抗相互匹配。在CMOS和JFET輸入電路的情況下，一般來(lái)說(shuō)，失調(diào)電流不是問(wèn)題，也沒(méi)有必要進(jìn)行阻抗匹配了。5. 輸入失調(diào)電流Ios當(dāng)運(yùn)放的輸出端置于規(guī)定電位時(shí)，流入運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電流之差的絕對(duì)值。IOS=|IN-IP|6. 電源抑制比PSRR電源電壓的改變量與由此引起的輸入失調(diào)電壓改變量之比的絕對(duì)值，單位是dB。對(duì)于雙電源運(yùn)放，PSSR=Vcc±/Vos±。PSSR隨著頻率的增加而下降。開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的噪聲頻率從50kHz到500kHz或更高，在這些高頻下，PSSR的值幾乎為零，所以，電源上的噪聲會(huì)引起運(yùn)

5、放輸出端上的噪聲，對(duì)此必須使用恰當(dāng)?shù)呐月芳夹g(shù)。7. 輸入阻抗Ri當(dāng)任意一個(gè)輸入端接地是的兩個(gè)輸入端之間的DC電阻，當(dāng)信號(hào)源阻抗很高時(shí)，輸入阻抗就成為一個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，因?yàn)檩斎腚娐肥切盘?hào)源的負(fù)載。8. 輸出阻抗Ro運(yùn)放工作在線性區(qū)時(shí)，輸出端內(nèi)部的等效小信號(hào)阻抗。用于軌對(duì)軌輸出的運(yùn)放，比射級(jí)跟隨器輸出級(jí)有較高的輸出阻抗。當(dāng)使用軌對(duì)軌運(yùn)放來(lái)驅(qū)動(dòng)重負(fù)載時(shí)，輸出阻抗成為一個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，如果負(fù)載主要是電阻性的，那么輸出阻抗所限制的是運(yùn)放的輸出電壓可以多近的接近電源電壓。如果負(fù)載是容性的，那就會(huì)產(chǎn)生額外的相移，使相位裕度變壞。9. 增益帶寬積GBW開(kāi)環(huán)電壓增益與該增益的測(cè)試點(diǎn)頻率的乘積，單位Hz，該參數(shù)與B1相似

6、，B1規(guī)定為運(yùn)放的增益等于1的那個(gè)頻率點(diǎn)，而GBW規(guī)定為運(yùn)放在一個(gè)頻率點(diǎn)上的增益帶寬積，但這個(gè)頻率點(diǎn)可以不同于B1。10. 擺速/壓擺率SR由輸入端的階躍變化所引起的輸出電壓的變化速率，單位是V/S。運(yùn)放的SR參數(shù)等于它可以傳遞的信號(hào)擺速的最大值。它反映的是一個(gè)運(yùn)算放大器在速度方面的指標(biāo)，表示運(yùn)放對(duì)信號(hào)變化速度的適應(yīng)能力，是衡量運(yùn)放在大幅度信號(hào)作用時(shí)工作速度的參數(shù)。當(dāng)輸入信號(hào)變化斜率的絕對(duì)值小于SR時(shí)，輸出電壓才按線性規(guī)律變化。信號(hào)幅值越大、頻率越高，要求運(yùn)放的SR也越大。一般來(lái)說(shuō)，壓擺率高的運(yùn)放，其工作電流也越大，亦即耗電也大的意思。但壓擺率卻是高速運(yùn)放的重要指標(biāo)。當(dāng)運(yùn)放在傳遞信號(hào)時(shí)，如果要

7、求不會(huì)因?yàn)镾R太慢而使信號(hào)失真，那么，放大器的擺速必須至少等于信號(hào)的最大擺速?？梢蕴峁┳羁霺R的運(yùn)放是電流反饋運(yùn)放。設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：SR2Vout p-p×Vcut-off。Vout p-p是在Vcut-off頻率以下的電壓峰-峰的期望擺幅值。處理交流信號(hào)的話，增益帶寬積(GBP)和轉(zhuǎn)換速率(SR)是主要考慮的指標(biāo)。 處理直流或低頻信號(hào)的話，就要主要考慮失調(diào)電壓和失調(diào)電流。11. 輸入失調(diào)電壓Vos使輸出電壓為零時(shí)，需要加在兩個(gè)輸入端之間的DC電壓。雙極輸入級(jí)要比CMOS或JFET輸入級(jí)有較低的失調(diào)電壓。Vos是一個(gè)折算到輸入端的參數(shù)，這個(gè)電壓將被電路的正的閉環(huán)增益所放大。如果電路需要D

8、C精度，那么Vos是必須要關(guān)注的。12. 輸入失調(diào)電壓長(zhǎng)期漂移參數(shù)輸入失調(diào)電壓的改變量與時(shí)間改變量之比，通常指一個(gè)月內(nèi)的平均值，單位是V/month。13. 輸出電壓擺幅Vo當(dāng)運(yùn)放用雙極性電源工作時(shí)，可以達(dá)到的、不削峰的最大峰到峰輸出電壓，單位為伏特，一般定義在特定的負(fù)載條件下。一般運(yùn)放輸出為射級(jí)跟隨器結(jié)構(gòu)，無(wú)法把輸出電壓驅(qū)動(dòng)到等于電源的任何一個(gè)軌電壓，軌對(duì)軌輸出的運(yùn)放使用了共射級(jí)（雙極）或共源級(jí)（CMOS）輸出級(jí)，使得輸出電壓的擺幅僅受到輸出管的飽和壓降或接通電阻以及負(fù)載電流的限制。對(duì)于單電源運(yùn)放，使用VOH和VOL來(lái)定義最大和最小輸出電壓。運(yùn)放的輸出電壓是有限制的，普通運(yùn)放的輸出電壓范圍一

9、般是（Vss+1.5Vcc-1.5）V，比如電源電壓是±15V，運(yùn)放能輸出的最低電壓為-13.5V，最高電壓為13.5V，超過(guò)這個(gè)電壓范圍即被限幅。這個(gè)特性導(dǎo)致電源電壓不能被充分利用，特別是電池工作的設(shè)備，工作電壓很低，這個(gè)問(wèn)題特別突出，于是出現(xiàn)了rail to rail（軌至軌）型運(yùn)放。那么是不是使用了rail to rail運(yùn)放，就不用考慮電源軌的限制了呢？對(duì)于普通運(yùn)放，比如15V供電時(shí)，說(shuō)輸出電壓擺幅可以達(dá)到13.5V，其實(shí)輸出電壓接近13.5V時(shí)，運(yùn)放的特性就開(kāi)始變差，主要表現(xiàn)在放大倍數(shù)急劇下降，信號(hào)就開(kāi)始失真，增益越大，失真越嚴(yán)重。Rail to Rail運(yùn)放的廣告宣傳中會(huì)

10、說(shuō)能達(dá)到正負(fù)電源的輸出范圍，實(shí)際上，當(dāng)信號(hào)與電源軌的距離小于300mV時(shí)，放大器就會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生失真。那什么時(shí)候，可以相信datasheet上標(biāo)稱的電壓擺幅呢？把運(yùn)放當(dāng)作比較器用的時(shí)候！rail to rail運(yùn)放在作為比較器使用時(shí)，其輸出電壓可以非常接近電源軌，一般只有20mV左右的距離。建議：普通運(yùn)放電源的正負(fù)極電壓應(yīng)該分別比要求的輸出電壓高2V以上，Rail to Rail型運(yùn)放應(yīng)該高300mV以上。14. 輸入共模范圍VICMR談及運(yùn)算放大器輸入時(shí)，輸入共模電壓（VICM）是工程師首先會(huì)想到的一個(gè)術(shù)語(yǔ)，但其可能會(huì)帶來(lái)一定的初始混淆。VICM描述了一個(gè)特殊的電壓電平，其被定義為反相和非反相輸

11、入引腳（圖1）的平均電壓。圖 1 運(yùn)算放大器的輸入共模電壓它常常被表示為：VICM = VIN (+) + VIN ()/2.思考VICM的另一種方法是，它是非反相和反相輸入即VIN (+)和VIN ()常見(jiàn)的電壓電平。事實(shí)證明，在大多數(shù)應(yīng)用中，VIN (+)都非常接近于VIN ()，因?yàn)殚]環(huán)負(fù)反饋使一個(gè)輸入引腳緊跟另一個(gè)，這樣VIN (+)和VIN ()之間的差便接近于零。對(duì)許多常見(jiàn)電路而言確是這樣一種情況，其包括電壓跟隨器、反相和非反相配置。在這些情況下，我們常常假設(shè)VIN (+) = VIN () = VICM，因?yàn)檫@些電壓大約相等。用于描述運(yùn)算放大器輸入的另一個(gè)術(shù)語(yǔ)是“輸入共模范圍”（

12、VICMR），或者更準(zhǔn)確的說(shuō)是“輸入共模電壓范圍”。它是許多產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中經(jīng)常用到的一個(gè)參數(shù)，同時(shí)也是廣大電路設(shè)計(jì)人員最為關(guān)心的一個(gè)參數(shù)。VICMR定義了運(yùn)算放大器器件正確運(yùn)行所需的共模輸入電壓“范圍”，并描述了輸入與每個(gè)電源軌的接近程度。思考VICMR的另一種方法是：它描述了由VICMR_MIN和VICMR_MAX定義的一個(gè)范圍。如圖2所示，對(duì)VICMR的描述如下：VICMR = VICMR_MAX VICMR_MIN其中:VICMR_MIN = 相對(duì)于VCC 電源軌限制VICMR_MAX = 相對(duì)于VCC+電源軌限制圖 2 運(yùn)算放大器的輸入共模電壓范圍超出VICMR時(shí)，便無(wú)法保證運(yùn)算放大器的

13、正常線性運(yùn)行。因此，保證完全了解輸入信號(hào)的整個(gè)范圍并確保不超出VICMR至關(guān)重要。產(chǎn)生混淆的另一個(gè)方面可能會(huì)是：VICM和VICMR并非標(biāo)準(zhǔn)化縮略語(yǔ)，而各個(gè)IC供應(yīng)商的各種產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)通常使用不同的術(shù)語(yǔ)，例如：VCM, VIC, VCMR等。結(jié)果，我們必需要了解您研究的規(guī)范超過(guò)了某個(gè)特殊輸入電壓一個(gè)“輸入電壓范圍”。VICMR因運(yùn)算放大器而各異運(yùn)算放大器的輸入級(jí)由設(shè)計(jì)規(guī)范和所用運(yùn)算放大器工藝技術(shù)類型規(guī)定。例如，CMOS運(yùn)算放大器的輸入級(jí)便與雙極型運(yùn)算放大器不同，其區(qū)別于JFET運(yùn)算放大器等。運(yùn)算放大器輸入級(jí)和工藝技術(shù)的具體情況不在本文討論范圍內(nèi)，但注意到這些差異存在于各種運(yùn)算放大器器件之間也很重

14、要。表1列舉了幾個(gè)德州儀器（TI）運(yùn)算放大器的例子及其VICMR?！白畲箅娫捶秶睓诿枋隽朔至咽诫娫春蛦坞娫矗ɡㄌ?hào)內(nèi)）限制。由該表，我們清楚地知道各運(yùn)算放大器的輸入范圍VICMR明顯不同。根據(jù)器件的具體類型，VICMR可能會(huì)低于或者超出電源軌。因此，絕不要假設(shè)運(yùn)算放大器可以接收特殊輸入信號(hào)范圍，除非在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)范中得到核實(shí)。表 1 幾種不同運(yùn)算放大器的VICMR舉例值得一提的一種寬輸入范圍特例是“軌到軌輸入運(yùn)算放大器”。盡管，顧名思義，它是一種輸入涵蓋整個(gè)電源軌范圍的運(yùn)算放大器，但并非所有軌到軌輸入器件都如許多人設(shè)想的那樣涵蓋整個(gè)電源范圍。許多軌到軌輸入運(yùn)算放大器的確涵蓋了整個(gè)電源范圍（例如

15、：表1中的OPA333等），但有一些則沒(méi)有全覆蓋，而其描述對(duì)人具有一定的誤導(dǎo)性。另外，檢查產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中的規(guī)定輸入范圍至關(guān)重要?？朔ICMR問(wèn)題在設(shè)計(jì)過(guò)程的后期，如果您發(fā)現(xiàn)您無(wú)法滿足運(yùn)算放大器的VICMR要求怎么辦呢？可能其他一些參數(shù)會(huì)是您應(yīng)用的理想選擇，而要修改器件是一件十分困難的事情。一個(gè)或多個(gè)下列選項(xiàng)或許可以作為一種備選解決方案：(a) 如果輸入幅值過(guò)大，請(qǐng)使用一個(gè)電阻分壓器來(lái)讓信號(hào)維持在正確的VICMR范圍內(nèi)。(b) 如果輸入信號(hào)偏移存在問(wèn)題，請(qǐng)嘗試使用一個(gè)輸入偏置或者DC偏移電路，以讓輸入信號(hào)保持在規(guī)定的運(yùn)算放大器VICMR范圍內(nèi)。(c) 將器件改為軌到軌輸入運(yùn)算放大器，以滿足所有其

16、他要求。二 同相比例放大和反向比例放大的選擇1. 理想信號(hào)源的分類1） 理想電壓源信號(hào)：輸入阻抗為0，輸出恒定電壓，輸出電流取決于外電路2） 理想電流源信號(hào)：輸入阻抗無(wú)窮大，輸出恒定電流，輸出電壓取決于外電路對(duì)于實(shí)際信號(hào)源，由于其存在一定的內(nèi)阻，其輸出的電壓和電流與電源內(nèi)部與外部電路都有關(guān)系，但對(duì)于某種特定的信號(hào)來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)特性判斷出其趨向與電壓源或者電流源，才能選用相適應(yīng)的放大電路2. 放大電路的輸入輸出阻抗1） 理想同向放大器輸入阻抗：Ri=輸出阻抗：Ro=02） 理想反向放大器輸入阻抗：Ri=R1輸出阻抗：Ro=03. 放大電路形式的選用與信號(hào)源的匹配關(guān)系1） 對(duì)于反向放大器，為電壓并

17、聯(lián)負(fù)反饋類型，在信號(hào)源越接近電流源時(shí)負(fù)反饋效果越明顯，在信號(hào)源為理想電壓源時(shí)失去作用，因此反向放大器最適合與電流源信號(hào)。對(duì)于電壓源信號(hào)，必須設(shè)法增大其內(nèi)阻，使其接近電流源，R1應(yīng)遠(yuǎn)大于信號(hào)源內(nèi)阻，為減輕輸出級(jí)負(fù)載，R2應(yīng)該遠(yuǎn)大于運(yùn)放輸出電阻2） 對(duì)于同相放大器，為電壓串聯(lián)負(fù)反饋類型，在信號(hào)源越接近電壓源時(shí)負(fù)反饋效果越明顯，在信號(hào)源為理想電流源是失去作用，因此反向放大器最適合與電壓源信號(hào)。由于Vi本身就是電壓源，R2應(yīng)該越小越好，同理，為減輕輸出級(jí)負(fù)載，（R1+R2）應(yīng)該遠(yuǎn)大于運(yùn)放輸出電阻4. 放大電路外接電阻的選用總體原則：對(duì)于普通電阻，1K10K是其抗干擾能力最強(qiáng)的范圍。對(duì)于反饋電阻，如果取

18、值過(guò)小，運(yùn)放帶載能力不夠（一般運(yùn)放帶載必須大于1K），無(wú)法提供足夠大的電流，如果取值過(guò)大，將引入過(guò)多的干擾信號(hào)1） 反向放大器對(duì)于一般電壓源，內(nèi)阻Rs=（10100）對(duì)于一般運(yùn)放，輸入電阻RAi=（0.12）M，輸出電阻RAo=（10100）一般選擇R1=(1020) k，R2=Af×R1，R3=R1/R22） 同相放大器一般選擇R1=10010k，R2=（110）k，R3=R1/R23） 電阻精度選擇對(duì)于多級(jí)放大電路，每一級(jí)電阻選用的精度為m%，對(duì)本級(jí)來(lái)說(shuō)，誤差為2m%，對(duì)多級(jí)累計(jì)誤差來(lái)說(shuō)，是相加的關(guān)系，即2m%+2n%+2p%.三 運(yùn)放的輸出處理1. 限流因?yàn)檫\(yùn)放輸出電流能力有限

19、，對(duì)于單片機(jī)的AD口，其輸入電流的能力也有限，需要在運(yùn)放輸出端加限流電阻。R的取值，根據(jù)運(yùn)放供電電壓的最大值（也就是運(yùn)放能夠輸出的最大電壓），以及MCU端口的輸入電流限制（如果不清楚，一般取10mA比較保險(xiǎn)），兩者相除進(jìn)行確定。2. 濾波時(shí)間常數(shù)=R×C，決定了濾波參數(shù)，其值越大，則截止頻率越低，響應(yīng)速度越慢，低頻濾波性能越好。電容C選常用的容值0.1u，1u，4.7u，10u，47u，100u系列，容值越高，價(jià)格越貴，個(gè)頭越大。需要根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)綜合考慮。四 低通濾波器當(dāng)運(yùn)放工作用于直流信號(hào)放大時(shí)，在反饋通路上增加電容C對(duì)放大倍數(shù)沒(méi)有影響，C的選擇需要根據(jù)RC時(shí)間常數(shù)，反饋電阻的阻值

20、綜合考慮。五 電源和地的濾波在對(duì)電源或者地增加RC濾波時(shí)，電容采取“一大一小”搭配，對(duì)高低頻濾波性能最好。RC的選取同樣根據(jù)時(shí)間常數(shù)來(lái)確定，但要注意，電源通過(guò)R流過(guò)電流產(chǎn)生壓降，輸入到運(yùn)放的電壓并不完全等于電源電壓，這將影響到運(yùn)放的輸出。需要根據(jù)手冊(cè)中提供的運(yùn)放工作電流I，電壓V以及R的值，來(lái)計(jì)算實(shí)際運(yùn)放工作電壓V，如圖所示六 單電源運(yùn)放和雙電源運(yùn)放選用1） 對(duì)于單電源運(yùn)放，一般既可單電源工作也可雙電源工作，對(duì)于雙電源運(yùn)放（如OP07），原理上可以單電源供電，但原則上最好不用單電源，因?yàn)椴皇擒墝?duì)軌（對(duì)于電源軌1.5V多的擺幅），使得線性區(qū)間變的很小2） 選擇運(yùn)放工作電壓的時(shí)候，要考慮最大的輸出

21、，如果對(duì)于非rail-to-rail運(yùn)放，其最大輸出電壓要低于電源電壓2V，如果余量不夠，將產(chǎn)生切頂失真3） 當(dāng)信號(hào)源以對(duì)地為參考時(shí)，單電源放大電路會(huì)承受很大的輸入共模電壓，電路中的輸入電壓不是以電源中點(diǎn)Vcc/2為參考，這與雙電源運(yùn)放不同（GND相當(dāng)于Vcc和-Vcc的中點(diǎn)），而是以低電源軌為參考。當(dāng)輸入信號(hào)為正時(shí)，電路是沒(méi)法工作的，因?yàn)檫\(yùn)放輸出沒(méi)法為負(fù)電壓。這個(gè)電路只能在很小的負(fù)電壓輸入限度內(nèi)工作，因?yàn)楫?dāng)輸入與其中一個(gè)電源軌相近時(shí)，大多數(shù)運(yùn)放都不能很好的工作。因此，對(duì)于單電源運(yùn)放，這種直接的反向比例放大電路往往是不可行的。單電源運(yùn)放的輸入往往可以在一個(gè)很小的負(fù)電壓范圍內(nèi)正常工作，比如MCP

22、6002，其手冊(cè)上的共模輸入范圍為：則如果對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單的反向比例放大電路，其信號(hào)輸入端電壓可以在-0.3V0V之間正常工作，輸出反向即正電壓。5）運(yùn)放的輸入引腳電壓不能為負(fù)，但單電源運(yùn)放可以處理負(fù)電壓輸入：如圖所示，Vin=-0.1V-1V，但由于Vcc的偏壓，使得運(yùn)放正向輸入端引腳的電壓大概為10×2/302=65mV，反向輸入端的電壓等同于正向輸入端，不會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓。但是當(dāng)Vcc關(guān)斷而輸入電路存在一個(gè)負(fù)電壓的時(shí)候，大部分的負(fù)壓將加到反向輸入端上，最保險(xiǎn)的辦法是增加一個(gè)二極管加以鉗位保護(hù)，此二極管要選擇肖特基型，鉗位電壓200mV。6）單電源運(yùn)放輸入舉例：首先選擇我們選擇一個(gè)TLC2

23、272運(yùn)算放大器，并通過(guò)VCC = 10V為其供電。并且所得接近VCC輸入限制估計(jì)為約9.2V。為了測(cè)試該電路，我們將VCC/2 = 5V DC偏移的300 Hz正弦波應(yīng)用于輸入端。在VOUT出現(xiàn)變化以前，一直對(duì)AC幅值進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)應(yīng)用10 Vp-p輸入時(shí)：（請(qǐng)作答）第二個(gè)例子中，我們?cè)趫D3電壓跟隨器電路中使用一個(gè)TL971軌到軌輸出運(yùn)算放大器，但其結(jié)果不同。這里，我們通過(guò)一個(gè)5V單電源為運(yùn)算放大器供電，這樣便得到VCC = 5V。由產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)規(guī)范可知，保證VICMR范圍為1.15V到3.85V，即中間VCC/2大概為2.7 Vp-p。將一個(gè)1-kHz正弦波應(yīng)用于2.5V的DC偏移。隨著VIN

24、增加至約3.5 Vp-p（中間為2.5V），VOUT繼續(xù)跟隨VIN，并表現(xiàn)出正確的運(yùn)算放大器行為。注意，該線性行為好于我們根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)限制做出的VICMR預(yù)計(jì)，但其仍然超出了保證限制。VIN稍稍增加至3.52 Vp-p，VOUT便開(kāi)始在正（5V）和負(fù)（0V）軌附近呈現(xiàn)非線性行為（圖5）。VIN進(jìn)一步增加至4.2 Vp-p，明顯超出VICMR。由于輸入峰值在正軌附近超出限制，因此其上跳至正軌（5V），并在VIN返回到某個(gè)可接受范圍以前一直保持在該狀態(tài)，最終VOUT信號(hào)出軌。七 基于聯(lián)立方程組的模擬放大電路設(shè)計(jì)見(jiàn)運(yùn)算放大器權(quán)威指南第四章、第五章。作為專題討論。八 運(yùn)放的放大倍數(shù)設(shè)計(jì)1） 對(duì)于單級(jí)運(yùn)放來(lái)說(shuō)，放大倍數(shù)最好控制在10100倍，放大倍數(shù)太大，帶寬會(huì)變窄，Rf需要設(shè)計(jì)的很大，由失調(diào)電流引起的失調(diào)電壓（乘積項(xiàng)）會(huì)顯著增大，容易產(chǎn)生零位失穩(wěn)和自激振蕩2）