1.英文:Gain Bandwidth Product。
缩写:GBP,GBWP, GBW or GB。
增益带宽积是用来简单衡量放大器的性能的一个参数。
就像它的名字一样,这个参数表示增益和带宽的乘积。
在频率足够大的时候,增益带宽积是一个常数。
假设运算放大器的增益带宽积为1 MHz,它意味着当频率为1 Mhz时,器件的增益下降到单位增益。
即此时A=1。
同时说明这个放大器最高可以以1 MHz的频率工作而不至于使输入信号失真。
由于增益与频率的乘积是确定的,因此当同一器件需要得到10倍增益时,它最高只能够以100 kHz的频率工作。
2.电压增益表示的是放大电路对输入信号的放大能力,使用的表示方法是分贝表示法,其定义为:Gu=20lg(Uo/Ui)=20lgAu,单位是分贝,用符号dB表示。
使用分贝来表示放大器的放大能力有以下好处:
1.采用分贝表示法,使大数字计算变为小数字计算,如某放大器的放大倍数Au=10000倍,分贝表示为Gu=80dB。
2.采用分贝表示法,可以利用对数特性将乘法变为加法,将除法变为减法,大大简化了多级放大器的计算。
3.采用分贝表示法,可以直观地表示增益的变化情况。
比如,放大器的电压放大倍数=1时,其增益用分贝表示为0;当放大器的电压放大倍数>1时,其增益用分贝表示为一个正数;当放大器的电压放大倍数<1时,其增益用分贝表示为一个负数。
分贝表示法还广泛应用于电子电器的各种性能指标,如收音机、电视机、手机、无线数传系统等的灵敏度和选择性等。
各种测量仪器的信噪比、环境噪声等也都用分贝表示,是一个在实际工程中被广泛应用的单位。
3.转换速率(SR)是运放的一个重要指标,也称压摆率,单位是V/μs。
作用
该指标越高,对信号的细节成分还原能力越强,否则会损失部分解析力。
运放转换速率定义为,运放接成闭环条件下,将一个大信号(含阶跃信号)输入到运放的输入端,从运放的输出端测得运放的输出上升速率。
由于在转换期间,运放的输入级处于开关状态,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。
转换速率对于大信号处理是一个很重要的指标,对于一般运放转换速率SR<=10V/μs,高速运放的转换速率SR>10V/μs。
高速运放最高转换速率SR可达到6000V/μs。
这用于大信号处理中运放选型。
4.轨至轨(rail-to-rail)性能——轨至轨输出提供了最大的
输出电压摆幅,实现了最宽的动态范围。
在信号摆幅受到限制的低工作电压场合,轨至轨性能尤为重要。
轨至轨输入性能通常用于缓冲(G=1)的单电源应用中,以达到最大的信号摆幅。
同时还可以用于其它的应用,具体取决于放大器增益及偏置电压方面的考虑
一般的运放输出的电压幅度是达不到电源电压的,会有
1V左右的压差,而轨至轨(rail to rail)的运放不一样,电源是多少,输出的最大幅度就能达到多少,还有是它的差分输入电压也能达到电源电压。
亦称为轨到轨
5.偏置电流bias current 就是第一级放大器输入晶体管的基极直流电流。
6.每个单片机系统里都有晶振,全程是叫晶体震荡器,在单片机系统里晶振的作用非常大,他结合单片机内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越高,那单片机的运行速度也就越快。
晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状
态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。
在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。
高级的精
度更高。
有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率,称为压控振荡器(VCO)。
6.谐波失真(THD)指原有频率的各种倍频的有害干扰。
放大1kHZ的频率信号时会产生2kHZ的2次谐波和3kHZ 及许多更高次的谐波,理论上此数值越小,失真度越低。
由于放大器不够理想,输出的信号除了包含放大了的输入成分之外,还新添了一些原信号的2倍、3倍、4倍……甚至更高倍的频率成分(谐波),致使输出波形走样。
这种因谐波引起的失真叫做谐波失真。
7.谐波失真是指输出信号比输入信号多出的谐波成分。
谐波失真是系统不是完全线性造成的。
所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。
总谐波失真与频率有关。
一般说来,1000Hz频率处的总谐波失真最小,因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。
8.集成运放电路的闭环工作状态就是有足够的负反馈,在这种状态下输出信号和输入信号之间存在一定的比例关系;而开环是没有负反馈或负反馈强度不够,在开环状态下运放只输出最大值或最小值,并且运放的输出和输入信号之间不是连续的比例关系,而是在某一点上有一个突变。
在把运放当作比较器使用时就是用于开环状态下。
9.理想运放的主要特征
输入阻抗无限高;
输出阻抗低到0;
无限宽的带宽增益;
宽输入电压从0到无限;
无噪声;无失真;
无温度漂移
放大器允许通过的信号的最高频率称为放大器的带宽。
10.单电源供电指运放只用一种电源供电,如DC 5V,DC 12V,单电源供电,输出只有一种电压,如输入波形是变化的,输出也只在正电压波形变化。
双电源是由一个正电源和一个相等的负电源组成,一般是正
负15伏,正负12伏,正负5伏,输入和输出电压都是参考地给出的,一般教课书中的涉及到的运放都采用的是这种双电源的供电方法,但是在一些实际生产设计中没有或者只能采用单电源的供电的方法时,就有必要采取相应的解决方法。
单电源供电时,正电源接Vcc,电源地接公共地,并需要将正电压Vcc的一半电压Vcc/2作为虚地接到运放的同相输入端,如下图所示,一般也会在中间加个电阻VCCVCC/2在此基础上,我们再按照要求设计出相应的运放电路,接通电源后,单电源供电就会正常工作Vcc/2 可以通过电阻分压的形式从正电压Vcc出得到,但是这个可能会降低运放的低频特性。
大部分运算放大器要求双电源(正负电源)供电,只有少部分运算放大器可以在单电源供电状态下工作,如LM358(双运放)、LM324(四运放)、CA3140(单运放)等。
需要说明的是,单电源供电的运算放大器不仅可以在单电源条件下工作,也可在双电源供电状态下工作。
例如,LM324可以在、+5~+12V单电源供电状态下工作,也可以在+5~±12V双电源供电状态下工作。