運(yùn)放參數(shù)的詳細(xì)解釋和分析-part15,開(kāi)環(huán)增益Aol

理想運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益Aol是無(wú)窮大的。這是我們?cè)谀ｋ娬n本上學(xué)到的運(yùn)放的一條基本知識(shí)。但現(xiàn)實(shí)總是殘酷的，殘酷到所有的運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益都不是無(wú)窮大，它是一個(gè)有限值。這個(gè)有限制會(huì)引起它的一個(gè)問(wèn)題。本文要討論的另一個(gè)問(wèn)題是增益帶寬積，其實(shí)更想多說(shuō)的一點(diǎn)是增益帶寬的那條曲線(xiàn)。在不具負(fù)反饋情況下（開(kāi)環(huán)路狀況下），運(yùn)算放大器的放大倍數(shù)稱(chēng)為開(kāi)環(huán)增益，簡(jiǎn)稱(chēng)AOL。這句話(huà)簡(jiǎn)單的定義了運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益。實(shí)際的運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益，有高有低，并且會(huì)隨溫度變化，這是我們不想看到的。先說(shuō)說(shuō)開(kāi)環(huán)增益帶來(lái)的不良影響。開(kāi)環(huán)增益為有限值的壞處不只是說(shuō)明運(yùn)放都不是理想的。它會(huì)帶來(lái)一個(gè)常被人們忽略的問(wèn)題一一誤差。下圖是OPA1369的datasheet中給出的關(guān)于開(kāi)環(huán)增益的參數(shù)，首先映入眼簾（小學(xué)作文常用詞）的是開(kāi)環(huán)增最典型值為134dB，最小值為114dB。這說(shuō)明一點(diǎn)，同一型號(hào)的一大批運(yùn)放，它們各自的開(kāi)環(huán)增益是有一定分布的。Letsexaminewhalhaf>penstodosed|gp界臉血varia蠣$ofAdIfiWAMErERCCNOITRMSHIMDTP砂后 砂iniQwm-L-cop GanOwnitrnfNrjnur*1O0TTA*5 (VH-10OmVB.4詢(xún)WR.1岫BOQEF (V*MkMvnVr.R■1。心舶M11114-囹114-1部1NotethatAolcaribestronglyeffectedbytemperatur&第二項(xiàng)映入眼簾的是運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益會(huì)隨溫度變化而變化。當(dāng)然是變壞了。在整個(gè)運(yùn)放的使用范圍里最小值可能達(dá)到90dB.下面我們計(jì)算一個(gè)Aol對(duì)放大電路的影響。如下圖是常見(jiàn)的同相比例放大電路。如果考慮進(jìn)Aol,則它的電壓增益為當(dāng)假設(shè)Avol為無(wú)窮大時(shí)，則上述放大電路的增益化簡(jiǎn)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(jì)算一下Avol的影響，當(dāng)Avol為典型值134dB時(shí)，上面電路的增益為：Gain;=誤差為:Gain-IdtaL_<jainError:= = 100=-0.002%Ldesl__Gain這個(gè)結(jié)果還不錯(cuò)差，相當(dāng)于20ppm的誤差。如果在寬溫度范圍下應(yīng)用，最壞情況呢，當(dāng)Avol在overtemperature時(shí)為最小值90dB時(shí)，增益誤差為下面的計(jì)算結(jié)果。ArqIGain:= 100.678443與01%*]七+RfGain-IdealGainError:= = 100=-0.3184%IdealCramOah,麥噶敦。千分之三的誤差，對(duì)于16位ADC，這相當(dāng)于200codes。真是不小的值啊。因此對(duì)于Aol我們可以得出這樣的結(jié)論，不能輕視它，它確實(shí)影響了運(yùn)放的直流誤差，在以前的part中提到過(guò)。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。低開(kāi)環(huán)增益的運(yùn)放不適合高精度的放大。如bruce的博客中寫(xiě)到Aol和offset是表姐妹。把有限開(kāi)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(jì)誤差提供一種直觀的方法。如果DC開(kāi)環(huán)增益為100dB，則其相當(dāng)于1/10A(100dB/20)=10uV/V。因此，輸出擺動(dòng)1伏，輸入電壓必須改變