运算放大器参数解读，讲透每一个参数！

一直以来，运算放大器都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在，小编将为大家带来运算放大器的相关介绍，详细内容请看下文。

一、运算放大器

运算放大器是具有很高放大倍数的电路单元。下面，我们看一个简单的运算放大器电路 -- 反相放大器。“反相”的意思是正、符号颠倒。这个放大器应用了负反馈技术。所谓负反馈，即将输出信号的一部分返回到输入，在下图所示电路中，象把输出Vout经由R2连接（返回）到反相输入端（－）的连接方法就是负反馈。

我们来看一下这个反相放大器电路的工作过程。运算放大器具有以下特点，当输出端不加电源电压时，同相输入端（+）和反相输入端（－）被认为施加了相同的电压，也就是说可以认为是虚短路。所以，当同相输入端（+）为0V时，A点的电压也为0V。根据欧姆定律，可以得出经过R1的I1=Vin/R1。

另外，运算放大器的输入阻抗极高，反相输入端（－）中基本上没有电流。因此，当I1经由A点流向R2时，I1和I2电流基本相等。由以上条件，对 R2使用欧姆定律，则得出Vout=－I1×R2。I1为负是因为I2从电压为0V的点A流出。换一个角度来 看，当反相输入端（－）的输入电压上升时，输出会被反相，向负方向大幅度放大。由于这个负方向的输出电压经由R2与反相输入端相连，因此，会使反相输入端（－）的电压上升受阻。反相输入端和同相输入端电压都变为0V，输出电压稳定。

那么我们通过这个放大器电路中输入与输出的关系来计算一下增益。增益是Vout和Vin的比，即Vout/Vin=（－I1×R2）/（I1×R1）=－R2/R1。

二、运算放大器参数解读

频率响应和带宽（BW）

理想的运算放大器具有无穷大的带宽（BW），并且无论信号频率如何变化，都能保持高增益。但实际上所有运算放大器都具有有限的带宽，通常称为“ -3dB”带宽，超过该带宽，放大器的增益以-20dB / decade的速率随频率增加而下降。具有较高带宽的运算放大器性能也更优，因为它们在较高的频率下仍可保持较高增益，但较高的增益也会导致更大功耗或更高的成本。

图：运算放大器的开环频率响应曲线

增益带宽积（GBP）

顾名思义，GBP是放大器增益和带宽的乘积。GBP是整个曲线上的常数，可以通过公式（1）来计算：

GBP是在运算放大器的增益达到单位增益的频率点测得。用户可以用它来计算不同频率下设备的开环增益。GBP通常用于衡量一个运放是否有用并衡量其性能，因为具有较高GBP的运算放大器可在较高频率下提供更佳性能。

这些都是在设计中选择运算放大器时要考虑的主要参数，但根据应用和性能需求，还有许多其他参数也会影响设计选择，如输入失调电压、噪声、静态电流和电源电压等。

负反馈和闭环增益

在运算放大器中，负反馈是通过将一部分输出信号通过外部反馈电阻器馈送回反相输入端来实现的。

图：反相运算放大器的负反馈

负反馈用于稳定增益。通过使用负反馈，闭环增益可以通过外部反馈组件来确定，它比通过运算放大器内部组件确定增益具有更高的精度。因为内部运算放大器组件可能由于工艺变化、温度变化、电压变化和其他因素而差异很大。闭环增益可通过公式（2）来计算：

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