电子设计教程27：运放的几个常用参数

矫情吗；* 2023-07-14 10:32 30阅读 0赞

关于运放的参数很多，常用的却没几个。本文讲一下个人对输入失调电压、共模抑制比、轨至轨的理解。  
  在运放开环使用的时候，两个输入端都接地，理论上输出端应该为0V，但实际上由于器件总会存在一些偏差，导致输出不是0V。如果在两个输入端之间加直流电压V\_OS，使得放大器的输出电压为0V，那么这个V\_OS被称为输入失调电压。输入失调电压越小越好，一般来说在0.1mV以下。当温度变化、持续工作、供电电压等发生变化时，输入失调电压会产生漂移，一般来说，输入失调电压相对于温度变化的比值也会写在手册中。  
  共模抑制比（Common-Mode Rejection Ratio,CMRR），指的是运放的差模电压增益与共模电压增益的比值，用dB表示。  
如果运放的两个输入端输入了相同的电压U\_ic，理论上输出端应该为0，但实际测量输出端会有一个微小的电压U\_oc。相当于运放把两个输入的共模电压放大了U\_oc/U\_ic倍。共模电压增益A\_c=U\_oc/U\_ic。如果此运放可以把差模电压放大A\_d，那么它的共模抑制比：  
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运放在差分输入的时候，由于我们只希望放大两个输入的差值，不希望放大共模成分，所以共模抑制比要大一些。一般说运放都有60dB以上的CMRR，这表示差模电压增益是共模电压增益的1000倍以上。如果CMRR达到120dB，那么差模电压增益是共模电压增益的一百万倍。  
  除了运放自身的参数，外围器件的精度也会影响整个电路的共模抑制比。比如两个输入电阻的值有略有差别，那么即便两个输入电压相同，运放的两个输入端感受到的电压也不相同，进而把输入电压的差值放大。因此，生产厂家会把常用的放大电路（包含运放和外围电阻）进一步集成，提供给用户，这就是功能放大器。通常集成在功能放大器的电阻会有更高的精度，比用户选择的分离元器件+运放组成的放大电路会有更好的性能。功能放大器种类很多，常见的有仪表放大器、差分放大器、程控增益放大器等等。  
  如果运放的最大输入电压范围与电源范围比较接近时，比如相差0.1V甚至相等、超过，都可以叫做“输入轨至轨”。如果输出电压与电源范围比较接近时，可以称为“输出轨至轨”。一般情况下，输入电压或输出电压都会比电源电压窄1V到几伏，比如±15V供电，输入电压范围一般在-12V~13V，这相差的数值就被称为输入轨差。较好的运放输入或输出电压的范围与电源电压相同，甚至能够超出电源电压范围零点几伏（称为超轨），可以提高电路的适用性。对于运放来说，能否实现“轨至轨”，也是必须要考虑到的一个参数。  
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