【经验】运算放大器基本参数释义

本文润石科技将介绍运算放大器的基本参数及其释义，希望给各位工程师们带来帮助。

一、运算放大器的专业术语

1 bandwidth  带宽:  电压增益变成低频时 1/ （2 )的频率值

2  共模抑制比：common mode rejection ratio

3  谐波失真：harmonic distortion  谐波电压的均方根值的和/基波电压均方根值

4  输入偏置电流：input biascurrent  两输入端电流的平均值

5  输入电压范围：input voltage range 共模电压输入范围运放正常工作时输入端上的电压；

6  输入阻抗:input impendence Rs Rl 指定时输入电压与输入电流的比值

7  输入失调电流input offset current  运放输出 0 时，流入两输入端电流的差值；

8  输入失调电压 input offsetvoltage  为了让输出为 0，通过两个等值电阻加到两输入端的电 压值

9  输入电阻：input resistance:任意输入端接地，输入电压的变化值/输入电流的变化值

10  大信号电压增益：large-signal voltage gain  输出电压摆幅/输入电压

11  输出阻抗：output impendence Rs Rl 指定时输出电压与输出电流的比值

12  输出电阻：outputresistance  输出电压为 0，从输出端看进去的小信号电阻

13  输出电压摆幅：outputvoltage swing  运放输出端能正常输入的电压峰值；

14  失调电压温漂 offset voltage temperature drift

15  供电电源抑制比：power supplyrejection  输入失调电流的变化值/电源的变化值

16  建立时间 settlingtime  从开始输入到输出达到稳定的时间；

17  摆率：slew rate 输入端加上一个大幅值的阶跃信号的时候输出端电压的变化率

18  电源电流 supply current

19  瞬态响应 transient response  小信号阶跃响应

20  单位增益带宽 unity gain bandwirth  开环增益为 1 时的频率值

21  电压增益 voltage gain  指 rs rl 固定时输出电压/输入电压

二、运放各参数具体含义

1、输入失调电压

（Input Offset Voltage） VOS

若将运放的两个输入端接地，理想运放输出为零，但实际运放输出不为零。此时，用输 出电压除以增益得到的等效输入电压称为输入失调电压。其值为数 mV，该值越小越好，较 大时增益受到限制。

输入失调电压 VIO：输入失调电压定义为集成运放输出端电压为零时，两个输入端之间所加 的补偿电压。输入失调电压实际上反映了运放内部的电路对称性，对称性越好，输入失调电 压越小。输入失调电压是运放的一个十分重要的指标，特别是精密运放或是用于直流放大时。 输入失调电压与制造工艺有一定关系，其中双极型工艺（即上述的标准硅工艺） 的输入失调 电压在±1~10mV 之间；采用场效应管做输入级的，输入失调电压会更大一些。对于精密运 放，输入失调电压一般在 1mV 以下。输入失调电压越小，直流放大时中间零点偏移越小， 越容易处理。所以对于精密运放是一个极为重要的指标。

2、输入失调电压的温漂

（Input Offset Voltage Drift）

又叫温度系数 TC VOS  一般为数 uV/.C 输入失调电压的温度漂移（简称输入失调电压温漂） αVIO：输入失调电压的温度漂移定义 为在给定的温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的比值。这个参数实际是输入失调 电压的补充，便于计算在给定的工作范围内，放大电路由于温度变化造成的漂移大小。一般运放的输入失调电压温漂在±10~20μV/℃之间，精密运放的输入失调电压温漂小于±1μV/℃。

 3、输入偏置电流

（Input Bias Current） IBIAS

运放两输入端流进或流出直流电流的平均值。 对于双极型运放，该值离散性较大，但却 几乎不受温度影响； 而对于 MOS 型运放，该值是栅极漏电流，值很小，但受温度影响较大。 输入偏置电流 IIB：输入偏置电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端的偏置 电流平均值。输入偏置电流对进行高阻信号放大、积分电路等对输入阻抗有要求的地方有较 大的影响。输入偏置电流与制造工艺有一定关系，其中双极型工艺（即上述的标准硅工艺） 的输入偏置电流在±10nA~1μA之间；采用场效应管做输入级的，输入偏置电流一般低于 1nA。

4、输入失调电流

（Input Offset Current） IOS

是运放两输入端输入偏置电流之差的绝对值。

输入失调电流 IIO：输入失调电流定义为当运放的输出直流电压为零时，其两输入端偏置电 流的差值。输入失调电流同样反映了运放内部的电路对称性，对称性越好，输入失调电流越 小。输入失调电流是运放的一个十分重要的指标，特别是精密运放或是用于直流放大时。输 入失调电流大约是输入偏置电流的百分之一到十分之一。输入失调电流对于小信号精密放大 或是直流放大有重要影响，特别是运放外部采用较大的电阻（例如 10k?或更大时），输入失 调电流对精度的影响可能超过输入失调电压对精度的影响。输入失调电流越小，直流放大时 中间零点偏移越小，越容易处理。所以对于精密运放是一个极为重要的指标。

5、输入电阻 Rin

运放两输入端间的差动输入电阻。

该值由微小交流信号定义，实际影响很小，可忽略不计。而运放输入端的共模输入电阻是 Rin 的 10 －1000 倍，也可忽略不计。

6、电压增益 AV

也称差动电压增益。理想运放的 AV 为无限大，实际运放一般也约数百 dB。

差模开环直流电压增益： 差模开环直流电压增益定义为当运放工作于线性区时，运放输出电 压与差模电压输入电压的比值。由于差模开环直流电压增益很大，大多数运放的差模开环直 流电压增益一般在数万倍或更多，用数值直接表示不方便比较，所以一般采用分贝方式记录 和比较。一般运放的差模开环直流电压增益在 80~120dB 之间。实际运放的差模开环电压增 益是频率的函数，为了便于比较， 一般采用差模开环直流电压增益。

7、最大输出电压 VOM

饱和前的输出电压称为最大输出电压，理想运放可达到满幅度（rail to rail）输出。

8、共模输入电压范围 CMVR 

（Input Common-Mode Voltage Range） VICM

表示运放两输入端与地间能加的共模电压的范围。VICM 等于正、负电源电压时为理想 特性， 满幅度输出运放接近这种特性。

9、共模信号抑制比

（Common Mode Rejection Ratio） CMRR

在运放两输入端与地间加相同信号时，输入、输出间的增益称为共模电压增益 AVC，则 CMRR 定义为：

CMRR = AV/AVC

共模抑制比：共模抑制比定义为当运放工作于线性区时，运放差模增益与共模增益的比值。 共模抑制比是一个极为重要的指标，它能够抑制差模输入==模干扰信号。由于共模抑制比 很大，大多数运放的共模抑制比一般在数万倍或更多，用数值直接表示不方便比较，所以一 般采用分贝方式记录和比较。一般运放的共模抑制比在 80~120dB 之间。

10、电源电压抑制比

（Supply Voltage Rejection Ratio） SVRR

正、负电源电压变化时， 该变化量出现在运放的输出中，并将其换算为运放输入的值。 若电源变化ΔVs 时等效输入换算电压为ΔVin，则  SVRR 定义为：

SVRR = ΔVs/ΔVin

电源电压抑制比： 电源电压抑制比定义为当运放工作于线性区时，运放输入失调电压随电源 电压的变化比值。电源电压抑制比反映了电源变化对运放输出的影响。目前电源电压抑制比 只能做到 80dB 左右。所以用作直流信号处理或是小信号处理模拟放大时，运放的电源需要 作认真细致的处理。当然，共模抑制比高的运放，能够补偿一部分电源电压抑制比，另外在 使用双电源供电时，正负电源的电源电压抑制比可能不相同。

11、消耗电流 ICC

该电流是指运放电源端流通的电流，它随外加电路及电源电压而有所变化。

12、转换速率（Slew Rate） SR

表示运放能跟踪输入信号变化快慢的程度， 单位是 V/μs。

转换速率（也称为压摆率） SR：运放转换速率定义为，运放接成闭环条件下，将一个大信 号（含阶跃信号） 输入到运放的输入端，从运放的输出端测得运放的输出上升速率。由于在 转换期间，运放的输入级处于开关状态，所以运放的反馈回路不起作用，也就是转换速率与 闭环增益无关。转换速率对于大信号处理是一个很重要的指标， 对于一般运放转换速 率 SR<=10V/μs ，高速运放的转换速率 SR>10V/μs。目前的高速运放最高转换速率 SR 达到 6000V/μs。这用于大信号处理中运放选型。

13、增益带宽乘积

（Gain Bandwidth Product） GB

表示运放电压增益-频率特性的参数，单位是 MHz。

单位增益带宽 GB：单位增益带宽定义为，运放的闭环增益为 1 倍条件下，将一个恒幅正弦 小信号输入到运放的输入端，从运放的输出端测得闭环电压增益下降 3db（或是相当于运放 输入信号的 0.707）所对应的信号频率。单位增益带宽是一个很重要的指标，对于正弦小信 号放大时，单位增益带宽等于输入信号频率与该频率下的最大增益的乘积，换句话说，就是 当知道要处理的信号频率和信号需要的增以后，可以计算出单位增益带宽，用以选择合适的 运放。这用于小信号处理中运放选型。