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UPB450B 衡量电源电压波动

发布时间:2019/11/9 17:52:57 访问次数:600

UPB450B单位电压增益、单位时间内输出电压的变化值,来标定转换速率。

输出电压波形受转换速率限制的情况,转换速率的大小与许多因素有关,其中主要是与运放所加的补偿电容,运放本身各级BJT的极间电容、杂散电容,以及放大电路提供的充电电流等因素有关。在输入大信号的瞬变过程中,输出电压只有在电路的电容被充电后才随输人电压作线性变化,通常要求运放的SR大于信号变化速率的绝对值。

如在运放的输人端加一正弦电压vi=yimsin‘wt,输出电压uo=-yonsin ωJ。

输出电压的最大变化速率为

sR=duo/dt|t=0=vomωcosω|t=0=2tfvom               (⒍5.4)

为了使输出电压波形不因SR的限制而产生失真,必须使运放的SR为

SR≥2πfypm           (6,5,5)

全功率带宽By/P,式(6.5.5)表明当SR一定时,提高频率r,而吒m将成比例地减小。全功率带宽B%就是指运放输出最大峰值电压时允许的最高频率,即

BWP=fmax=sr/2tvom               (6.5.6)

式(6.5.6)表明运放输出不失真的最大电压幅度受SR和BWP的限制。

以741型运放为例,SR=0.5Ⅴ/us,当输出电压幅值vom=10V时,它的Bwp即最大不失真频率应为8kHz。

SR和B吼是大信号和高频信号工作时的重要指标。一般通用型运放SR在1Ⅴ/us以下,741的SR=0.5Ⅴ/us,而高速运放要求SR>30V/us以上。目前超高速的运放如AD9610的SR>3500Ⅴ/uso

电源特性,电源电压抑制比KsvR①,vR是用来衡量电源电压波动对输出电压的影响,通常定义为实际集成运算放大器的主要参数利对应用电路的影响.

ksvR的下角系Powcr supply Vˉoltagc Rcicction Ratio的缩写.


KsvR=Δvio/Δvcc+vee   (6.5.7)

式中ylo表示电源电压变化Δ(ycc+yEE)时,引起输出电压变化Δyo折合到输人端的失调电压Δ/Io=Δyo/fdoKsvR的典型值一般为1uⅤ/V。

静态功耗Pv,当输入信号为零时,运放消耗的总功率,即

Pv=ycc rco+yEEfro       (6,5.8)

电源特性还包括电源电压范围ycc+ym、电源电流等。此外,还有运放允许耗散的最大功率Pco输出电流romax和噪声特性等。这里不再赘述。

以上介绍了集成运放的主要参数,根据性能和应用场合的不同,运放可分为通用型和专用型。通用型运放的各种指标比较均衡全面,适用于一般丁程的要求。为了满足一些特殊要求,目前制造出具有特殊功能的专用型运放,可分为高输人电阻、低漂移、低噪声、高精度、高速、宽带、低功耗、高压、大功率、仪用型、程控型和互导型等。现将几种专用型运放的参数列表6.5.1中,读者自行比较它们的特性,可根据具体要求选用。

随着集成电路制造工艺和电路设计技术的发展,集成运放正向超高精度、超高速、超宽带和多功能方向发展。一些性能较低的产品已被淘汰,新品种层出不穷。

集成运放应用中的实际问题,如何选用集成运放”根据技术要求应首选通用型运放,当通用型运放难以满足要求时,才考虑专用型运放,这是因为通用型器件的各项参数比较均衡,做到技术性与经济性的统一。至于专用型运放,虽然某项技术参数很突出,但其他参数则难以兼顾,例如低噪声运放的带宽往往设计得较窄,而高速型与高精度常常有矛盾,如此等等。

集成运放选定后,根据参数的定义,分析其可能引起的误差,从而在所设计的电路中采取相应的措施加以消除或减少。下面以输人失调电压yIo、输入失调电流rI。和输入偏置电流f1:二参数不为零时所引起的误差为例进行分析。

设实际运放的等效电路如图6.5,4a的大三角符号(小三角符号内为理想运放)所示,它是根据yI。和J1o、JIo的定义而画出的。为了分析方便,假设运放的开环电压增益At。和输人电阻ri均趋近于无限大,外电路电阻R2=RI‖Rf,利用戴维宁定理和诺顿定理可得两输入端的等效电压和等效电阻.如图6.5.4b所示。由图可得同相输人端等效电压.


(a)ho和J1o、JIo不为零时实际运放的等效电路(b)两输入端的等效电压和等效电阻反相输入端等效电压

yyd一(JIyR|R)-h(650)

因A⒛→∞,有vb≈uy,由式(6.5.9)和(6.5.10)可求出由yIo、fIo和JIo引起的输出误差电压为

yo=(1+RF/g)uo+JI(R1‖R£-ui)+,IuR1||Rf+ui)l(6.511)

当取R2=R1‖RF时,由输人偏置电流JI引起的输入误差电压可以消除.

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