运放参数分析 (LMC6482 为例)

运放参数

Input offset voltage 输入失调电压
Input Offset voltage Drift 输入失调电压的温漂
Input Bias Current 输入偏置电流 Ib
Input Offset Current 输入失调电流 Ios
Input Common-Mode Voltage Range 共模电压输入范围 Vcm
Output Characteristics/Swing 输出动态范围
Short Circuit Limit 输出电流特性/短路电流限制
Slew Rate 压摆率
Gain Bandwidth Product 增益带宽积 GBP
Open-Loop Voltage Gain 开环增益 Aol
Common Mode Rejection 共模信号抑制比CMRR
Supply Voltage Rejection 电源纹波抑制比PSRR
Noise Density 噪声密度

Input offset voltage 输入失调电压

(MIN 代表参数的最小值 TYP 代表参数的典型值 MAX 代表参数的最小值)
输入失调电压的测试方法是将运放的两个输入端接地，测输出电压，理想运放此时输出应该是0V，但由于制造工艺问题会造成两个输入端不对称。将此时的输出电压除以运放的增益倍数就是失调电压。

比如LMC6482运放的输入失调电压Vos为0.11mV，即在两个输入端之间有0.11mV压差，而放大倍数130db，输入失调电压会跟随放大倍数造成一定误差。Vos越小芯片越贵。

放大系数转化为分贝的公式为：20×lgA，其中A为放大系数
所以，当电路的放大倍数为85时，则转化的算式为：20×lg85=20×1.929=38.588dB
即 K（单位：dB） = 20×lgA，即放大倍数 A = 10^(db/20)
例如LMC6482的电压增益是130db，则
A = 10^(130/20)
=10^6.5
=3,162,278

Input Offset voltage Drift 输入失调电压的温漂

在一定温度范围内，输入失调电压的变化与温度变化的比值。作为失调电压的补充，便于计算放大电路由于温度变化造成的输入失调电压漂移大小。

Input Bias Current 输入偏置电流 Ib

当运放输入的直流电压为0时，运放两个输入端流进或流出的平均值。这个参数越大对原信号的影响越大。

Input Offset Current 输入失调电流 Ios

两个输入端偏置电流的插值，反应运放内部的对称性，对称性越好Ios越小。

Input Common-Mode Voltage Range 共模电压输入范围 Vcm

运放两端与地能加的共模电压的范围，轨到轨输出指输入共模电压范围十分接近电源轨。

Output Characteristics/Swing 输出动态范围

即输出电压范围，所谓轨到轨输出，指输出的Voh,Vol十分接近正负供电电源(电源轨)

Short Circuit Limit 输出电流特性/短路电流限制

即运放的带载能力，一般会给出Sink Source电流大小(灌电流或源电流)，也有给出短路时的极限电流。

Slew Rate 压摆率

即转换速率，运放在闭环条件下，将一个大信号(阶跃信号)加到运放输入端，从运放输出端测得的输出电压上升速率。
由于在转换期间，运放输入极处于开关状态，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。
压摆率越大，对应的带宽也越高。

Gain Bandwidth Product 增益带宽积 GBP

定义为运放的闭环增益为1的条件下，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(相当于输入信号减小到0.707倍)所对应的信号频率。
即LMC6482放大1倍电压时输入信号超过1.5MHz，电压增益就会急速下降，实际应用中输入信号的频率要小于增益带宽积，并且单极放大的增益不能太大，否则输入频率也要大打折扣。

Open-Loop Voltage Gain 开环增益 Aol

写法不一，反正都是Voltage Gain电压增益的关键字，常见运放一般在80dB~150dB

Common Mode Rejection 共模信号抑制比CMRR

运放工作于线性区时，差模增益与共模增益的比值。在运放输入两端加相同信号时，输入输出间的增益称为共模电压增益AVC,则CMRR = AV/AVC
值越大抑制共模干扰的能力越强，越大越好

下图看出频率越高，共模抑制比越小

Supply Voltage Rejection 电源纹波抑制比PSRR

运放输入失调电压随电源电压的变化比值。即正负电源电压变化时，该变化料出现在运放的输出中。
若电源变化为ΔVs，此时等效输入电压为ΔVin，则PSRR = ΔVs/ΔVin。
此参数反应运放对电源扰动的抑制能力，也是越小越好。

下图看出频率越高，电源纹波抑制比越小，所以在PCB布局的时候，在供电脚对地接一个旁路电容，电容要尽量靠近运放管脚，以此来滤除电源上的高频噪声。

Noise Density 噪声密度

处理音频信号需要十分关注的参数。
运放本身内部电路固有的噪声，分电压噪声和电流噪声。
规格书中写法不一，但都以nV/rtHz和pA/rtHz来标识(rt即sqrt，根号的意思)，也就是与频率相关的一个指标。(频率越低，指标越大，频率越高，指标越小,参加噪声-频率曲线)
参数越小，运放自身引入到系统的噪声也越小。
下图显示LMC6482在1kHz下引入到系统的噪声是37nV