理想運放的開環(huán)增益Aol是無窮大的。這是我們在模電課本上學到的運放的一條基本知識,。但現(xiàn)實總是殘酷的,,殘酷到所有的運放的開環(huán)增益都不是無窮大,它是一個有限值,。這個有限制會引起它的一個問題,。本文要討論的另一個問題是增益帶寬積,其實更想多說的一點是增益帶寬的那條曲線,。
在不具負反饋情況下(開環(huán)路狀況下),,運算放大器的放大倍數(shù)稱為開環(huán)增益,簡稱AOL,。這句話簡單的定義了運放的開環(huán)增益,。實際的運放的開環(huán)增益,有高有低,,并且會隨溫度變化,,這是我們不想看到的。
先說說開環(huán)增益帶來的不良影響,。開環(huán)增益為有限值的壞處不只是說明運放都不是理想的,。它會帶來一個常被人們忽略的問題——誤差。
下圖是OPAl369的datasheet中給出的關(guān)于開環(huán)增益的參數(shù),,首先映入眼簾(小學作文常用詞)的是開環(huán)增最典型值為134dB,,最小值為114dB。這說明一點,,同一型號的一大批運放,,它們各自的開環(huán)增益是有一定分布的。
第二項映入眼簾的是運放的開環(huán)增益會隨溫度變化而變化,。當然是變壞了,。在整個運放的使用范圍里最小值可能達到90dB.
下面我們計算一個Aol對放大電路的影響。如下圖是常見的同相比例放大電路,。
如果考慮進Aol,則它的電壓增益為
當假設(shè)Avol為無窮大時,,則上述放大電路的增益化簡為
上面是模電課本中講到的內(nèi)容。但如果我們較真兒一下,計算一下 Avol的影響,,當Avol為典型值134dB時,,上面電路的增益為:
誤差為:
這個結(jié)果還不錯差,相當于20ppm的誤差,。
如果在寬溫度范圍下應(yīng)用,,最壞情況呢,當Avol在over temperature時為最小值90dB時,,增益誤差為下面的計算結(jié)果,。
Oah, 麥噶敦。千分之三的誤差,,對于16位ADC,,這相當于200 codes。真是不小的值啊,。
因此對于Aol我們可以得出這樣的結(jié)論,,
(1) 不能輕視它,它確實影響了運放的直流誤差,,在以前的part中提到過,。
(2) 它是隨溫度變化的,并且在最壞情況下,,它帶的誤差可真不小,。
(3) 低開環(huán)增益的運放不適合高精度的放大。
如bruce 的博客中寫到Aol和offset是表姐妹,。把有限開環(huán)增益看作是隨輸出電壓變化而變化的失調(diào)電壓,可為估計誤差提供一種直觀的方法,。如果DC開環(huán)增益為100dB,,則其相當于1/10^(100dB/20) = 10uV/V。因此,,輸出擺動1伏,,輸入電壓必須改變10uV??砂阉醋魇请SDC輸出電壓變化的失調(diào)電壓,。輸出擺動9伏,其變化為90uV,?;蛟S,這種變化對于你的電路來說不足為道,,也可能會有影響,。