低頻等效電路

在電路中集成運放作為分析、計算時我們用等效電路來代替集成運放。

基本介紹

• 中文名：低頻等效電路
• 外文名：Low frequency equivalent circuit
• 概念：完整的獨立的器件
• 主要用於：頻率不高的場合
• 類型：學習低頻率時的等效電路

指標

開環差模電壓放大倍數Aod

這是指運放在無外加反饋迴路的情況下的差模放大倍數,Aod=^Uod/^Uid.也就是我們前面計算的Au.
用分貝表示則是20lg|Aod|.性能較好的運放其Aod可達140dB以上.理想運放的Aod為無窮大.

共模抑制比KCMR

它的定義在前面已經給出了,KCMR=|Aod/Aoc|,也常用分貝表示,即20lgKCMR.理想運放的KCMR=無窮大.
三.差模輸入電阻rid　就是指輸入差模信號時運放的輸入電阻.rid越大,對信號源的影響越小,理想運放的rid=無窮大.

輸入失調電壓UIO

它是指為了使輸出電壓為零而在輸入端加的補償電壓(在去掉外接調零電位器作用時).他反映了
運放本身輸入級差放對管UBE(或UGS)的失配程度.實際電路中,一般當uI=0時,uO不=0.我們構想在輸入
端人為地加一個電壓UIO,使uO=0.那么UIO實際上是uI=0時的輸出電壓折合到輸入端電壓的負值.UIO=
-(UO|uI=0)/Aod.UIO越小表明電路匹配越好.理想運放的UIO=0.

輸入失調電壓的溫漂dUIO/dT

UIO可以通過調零電位器進行補償.但是UIO也是隨溫度而變化的,dUIO/dT就是UIO的溫漂係數,是衡
量運放溫漂的重要指標.用電位器不能使dUIO/dT=0,甚至不一定能使他下降.dUIO/dT越小表明運放溫漂
越小.理想運放的dUIO/dT=0.

輸入失調電流IIO

這是反映差放對管輸入電流不對稱程度的參數.以IIO=|IB1-IB2|表示.IIO越小越好,理想運放IIO=0.

輸入失調電流的溫漂dIIO/dT

其意義與dUIO/dT類似,它是IIO的溫度係數.對於理想的運放dIIO/dT=0.

輸入偏置電流IIB

這是指輸入差放管的基極(柵極)偏置電流,以IIB=0.5*(IB1+IB2)來表示.IIB大,則信號源內阻不同時,
對運放靜態工作點影響大;同時IIB大,則IIO也容易大.IIB會影響溫漂和運算精度(以後會看到有關的分析).
理想運放的IB1=IB2=0.

最大共模輸入電壓UIcMAX

運放在工作時,常會遇到輸入信號中既有差模成分又有共模成分的情況.如果共模成分超過一定限度,運
放就不能正常工作.這個極限就定義為UIcMAX.在使用中一般不能超過此值.

最大差模輸入電壓UIdMAX

從運放輸入端看進去,一般都有兩個(或多於兩個)串聯在輸入迴路的PN結,有正有反.若輸入端的差模電
壓過高,會使反向PN結擊穿.UIdMAX就是所允許的最大差模輸入電壓值.NPN矽管PN結的反向耐壓較低只有幾伏
,PNP橫向管則耐壓可達幾十伏.

十一.-3dB頻寬fH

這就是以前定義過的截止頻率.理想運放的fH=無窮大.

單位增益頻寬fC

與電晶體的特徵頻率fT類似.這是指Aod下降到零分貝(即Aod=1)時的信號頻率.是放大器的品質因數
--增益頻寬積的體現.若運放在f<fC範圍內只有一個拐點,則可根據fC和Aod推算出小於fC的任一頻率下的
Aod.

轉換速率SR

這個指標是反映運放對於高速變化的輸入信號的回響情況.定義為SR=|duO/dt|max.也就是說,只有當
輸入信號變化斜率的絕對值小於SR時,輸出才能按線性化的規律變化.SR越大表明運放的高頻性能越好.
還有其他一些指標,這裡不一一介紹了.比如輸出電阻,定義很明確,rO越小,帶負載能力越強.理想運放
的ro=0.

低頻等效電路

在我們進行電路計算時,是將運放作為一個完整的獨立器件來對待的.因此在計算時常常是用一個等效
電路來代替各種型號的運放.(當然由於各種運放的性能不同,反映在等效電路中的參數不同).由於運放大多
用於頻率不很高的場合,所以我們給出低頻時的等效電路,如圖所示.
因為運放的信號輸入端有兩個,輸出端是一個,故在圖中只畫出了這三端.用一個三角形表示運放.兩個輸
入端中,標"+"的為同相輸入端;標"-"的為反相輸入端.輸入迴路中既考慮了IIB,也考慮了IIO;同時也考慮了
UIO及差模輸入電阻rid.在rid上的電壓就是差模電壓UId.從輸出端看進去是考慮差模放大倍數的等效電壓源
Aod*UId和考慮共模放大倍數的等效電壓源Aoc*(U+ + U-)/2及輸出電阻ro(U+和U-分別表示同相端和反相端的
電壓).
當我們只討論信號的放大時(即不討論IIB,IIO及UIO的影響),輸入迴路中可以只留下rid;由於Aoc<<Aod,
所以常將Aoc的影響忽略.這樣得到一個簡化運放等效電路,如圖所示.今後常用如圖所示的符號來代表運放.
為簡便起見,電源,調零端和為消除自激振盪而設的外接補償電容端均予省略,在有必要時再畫出.