仪表运算放大器理论基础

众所周知，运算放大器是构建模拟电路的基本模块，它们用于多种信号调节任务，例如电压放大、滤波和数学运算。当然，运算放大器的重要特征之一是速度，因此区分出了通用运算放大器和高速运算放大器。在理想情况下，运算放大器在所有频率下都具有无限输入阻抗的特性，但实际上它们的速度是有限的。决定高速运算放大器的重要概念有两个：它们与运算放大器的速度有关，即带宽和压摆率。这两个概念很难理解，尤其是它们如何相互联系。

影响高速运算放大器速度的原因是什么？那么，是什么原因导致运算放大器首先具有有限的速度呢？发生这种情况是因为现实生活中的运算放大器受到节点上有限阻抗的限制。节点处的阻抗取决于节点处的电阻和电容。随着频率的增加，电容的行为更像是“短路”，从而导致较低的阻抗并因此导致较低的增益，导致信号开始“丢失”，正是这一点限制了如何快速的运算放大器可以工作。 江苏谷泰微电子有限公司专注模拟信号链产品研发，拥有丰富比较器芯片型号，欢迎选购！仪表运算放大器理论基础

运算放大器常用参数解释：1、开环增益AoL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高，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。理想运放的开环增益为无穷大，实际运放一般在80dB~150dB。2、共模信号抑制比（CommonModeRejection)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。即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，CMRR=AV/AVC共模抑制比是一个极为重要的指标，它能够抑制共模输入的千扰信号。

与分立半导体组件相比，使用运算放大器和仪表放大器能给设计师带来明显优势。虽然有关电路应用的著述颇丰，但由于设计电路时往往匆忙行事，因而忽视了一些基本问题，结果使电路功能与预期不符。常见的应用问题之一是在交流耦合运算放大器或仪表放大器电路应用中，没有为偏置电流提供直流回路。图1中，一个电容串接在一个运算放大器的同相(+)输入端。这种交流耦合是隔离输入电压(VIN)中的直流电压的一种简单方法。这种方法在高增益应用中尤为有用，在增益较高时，即使是放大器输入端的一个较小直流电压，也会影响运放的动态范围，甚至可能导致输出饱和。然而，容性耦合进高阻抗输入端而不为正输入端中的电流提供直流路径的做法会带来一些问题。

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江苏谷泰微电子有限公司运算放大器是一种具有非常高增益的直流差分放大器，使用一个或多个外部反馈网络来控制其响应和特性。常用的集成运算放大器有单运放、双运放、四运放。这些是为它在不同条件和功能要求而制造而己。通用型的直流特性较好，性能上能够满足许多领域应用的需要，价格也便宜。其余运放低功耗型与高输入阻抗型、高速型、高精度型及高电压型等等。虽然集成运放的产品种类很多，内部电路也各有差异，但从电路的中总体结果上来看又有许多共同之处。它们实际上都是直接耦合的多级放大器，极高的电压放大倍数。江苏谷泰微电子有限公司可以定制芯片设计，可申请样品，欢迎选购仪表放大器。全拆分放大器知识讲解

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什么情况下运算放大器才能用虚短和虚断的概念。运放“虚短”的实现有两个条件：1、运放的开环增益A要足够大；2、要有负反馈电路。我们知道运放的输出电压Vo等于正相输入端电压与反相输入端电压之差Vid乘以运放的开环增益A。即Vo=Vid*A=（VI+-VI-）*A（1）由于在实际中运放的输出电压不会超过电源电压，是一个有限的值。在这种情况下，如果A很大，（VI+-VI-）就必然很小；如果（VI+-VI-）小到某程度，那么我们实际上可以将其看作0，这个时候就会有VI+=VI-，即运放的同相输入端的电压与反相输入端的电压相等，好像连在一起一样，这我们称为“虚短路”。注意它们并未真正连在一起，而且它们之间还有电阻，这一点一定要牢记。仪表运算放大器理论基础