集成運算放大電路分析方法

1. 集成運放電路分析

這么說吧，計算Uo1和Uo2，個人認為是沒有意義的。
從功能上講，第一個運放和PNP型的三極體構成了一個受控電壓源和電流源，Uo1與具體的三極體參數有關，但它並不重要，重要的是，三極體與運放一起構成了負反饋電路。

具體分析如下：
1）根據疊加原理，第一個運放的同相端電壓為：Ui2×R157/（R169+R157）+ 2.9×R169/（R169+R157），假設此電壓為（U+）。
2）根據「虛短」，第一個運放的反向輸入端電壓（U-）與同向輸入端電壓（U+）相同，為1）當中的計算結果。
3）根據「虛斷」，流入第一個運放反向輸入端的電流為0，因此，流過R168的電流等於流過R137的電流，由此可以得到三極體上端的電壓為：[(U-)-Ui1]/R168×R137 + (U-)。設此電壓為U3.

可見，三極體上端的電壓是受控的，這是一個受控電壓源。此電壓又作為了第二個運放的輸入。

注意到，R137、R141阻值都比R139大得多，而三極體導通時的通態電阻也較小，因此，可以近似認為流過三極體的電流就等於流過R139的電流 ，也就是說，Uo2其實不是電壓輸出，而是個電流源，計算Uo2沒有意義。其電流輸出為: （2.9-U3）/R139。

第二級運放就很簡單了，自己計算吧。

2. 模擬電子技術，集成運算放大器分析題。

輸入電阻增大，需要引入串聯負反饋；輸出電阻減小，需要引入電壓負反饋。兩者結合，電壓串聯負反饋。
電壓負反饋，一定得接4腳，按電壓負反饋的分析方法，Uo只要接地，反饋量就消失了。如果接3，Uo接地之後，反饋量是不會消失的。
串聯負反饋，應該接2腳，因為對於晶體管電路來說，凈輸入量是以Ube或者Ugs來表現的，而且反饋網路與基本放大電路是串聯關系；如果接1腳，反饋網路（包括柵極上的自舉電阻）將以並聯形式與基本放大電路相連，就成並聯反饋了。
最後再來驗證一下負反饋，第一級G極電壓增大（這時候UGS是增大的，因為S的電壓未改變，而G的電壓升高），D減小，第二級的B增大，C減小，即Uo減小，然後通過反饋通路回來，到2腳位置，也是增大，S電壓升高，就意味著UGS減小，剛好與第一步相反，驗證負反饋成立。

3. 論文:集成運放電路反饋類型的簡易判別方法

摘要負反饋放大電路在電子技術課程中佔有重要地位。本文就負反饋放大電路中所引反饋類型的判別方法,作了較為深入分析,並結合圖例,給出了不同負反饋放大電路類型判別的簡單、快速有效方法。
關鍵詞負反饋
放大電路
類型
判別

負反饋放大電路在電子技術課程中佔有重要地位。在放大電路中引入負反饋,能使放大電路的放大性能得到改善。在實際工作中,往往根據需要,對放大電路的性能提出一些具體的要求。例如,為了提高電子儀表的測量精度,要求電子儀表的輸入級輸入電阻要大;為了提高電子設備的帶負載能力,要求電子設備的輸出電阻要小等,這些都要求我們根據實際需要在放大電路中引入合適的負反饋。當然,要做到這一點,必須首先熟練掌握負反饋放大電路類型的判別方法。在以往的教學過程中,有些同學經常性地出現類型判別錯誤,對負反饋放大電路的分析與設計造成很大困難。為此,本人根據多年的教學實際,歸納出了負反饋放大電路類型的簡便、快速判別方法。
1
負反饋放大電路的基本類型
負反饋放大電路由基本放大電路與反饋電路組成。基本放大電路與反饋電路在輸入、輸出端有不同的連接方式,根據輸入端連接方式的不同分為串聯負反饋和並聯負反饋;根據輸出端連接方式的不同分為電壓負反饋和電流負反饋。因此,負反饋放大電路有四種基本類型:電壓串聯負反饋、電流串聯負反饋、電壓並聯負反饋、電流並聯負反饋。
2
負反饋放大電路類型判別方法
負反饋放大電路可以是由晶體三極體構成的,也可以是由模擬集成運算放大器構成的。下面介紹負反饋放大電路類型判別的具體方法。放大電路引入的反饋是正反饋還是負反饋,依據瞬時極性法進行判斷,下文均以引入負反饋來分析。
2.1
串聯、並聯負反饋
負反饋放大電路的類型是串聯負反饋還是並聯負反饋,與取樣方式無關,只與饋信號Xf與輸入信號Xi在輸入迴路的比較方式有關。
2.1.1
串聯負反饋
電路如圖1所示。

圖1反饋信號Xf在輸入端的連接方式之一
在輸入迴路中,如果反饋信號Xf與輸入信號Xi接於不同輸入端,則一定是串聯負反饋。同時反饋信號Xf與輸入信號Xi在輸入端進行比較時的性質也就確定了,都是電壓信號。
2.1.2
並聯負反饋
電路如圖2所示。

圖2反饋信號Xf在輸入端的連接方式之二
在輸入迴路中,如果反饋信號Xf與輸入信號Xi接於同一輸入端,則一定是並聯負反饋。同時反饋信號Xf與輸入信號Xi在輸入端進行比較時的性質也就確定了,都是電流信號。
2.2
電壓、電流負反饋
負反饋放大電路的類型是電壓負反饋還是電流負反饋,與比較方式無關,只與饋信號Xf在輸出迴路的取樣方式有關。反饋信號Xf與輸出信號Xo成比例。
教材中傳統的判斷方法:將負載短路,反饋信號消失,則為電壓負反饋;負載短路,反饋信號仍然存在,則為電流負反饋。按照這種方法判斷,尤其是反饋信號是否消失,對學生來講,容易出現錯誤。下面介紹的方法則要簡單直觀得多,也容易掌握。
2.2.1
電壓負反饋
負反饋放大電路是由晶體三極體組成的,在其輸出迴路中,如果反饋信號是取自輸出電壓端所在晶體三極體電極支路,則該負反饋類型一定是電壓負反饋,上述連接情形如圖3所示:

圖3反饋信號Xf在輸出端的連接方式之一
負反饋放大電路是由模擬集成運算放大器組成的,如果負載接地,輸出電壓為對地電壓,則該負反饋類型一定是電壓負反饋。上述連接情形如圖4所示。

圖4反饋信號Xf在輸出端的連接方式之二
2.2.2
電流負反饋
負反饋放大電路是由晶體三極體組成的,在其輸出迴路中,如果反饋信號是取自與輸出電壓端所在晶體三極體電極不同的另一電極支路,則該負反饋類型一定是(下轉第72頁)(上接第68頁)電流負反饋;

負反饋放大電路是由模擬集成運算放大器組成的,如果負載不接地,則該負反饋類型一定是電流負反饋。上述連接情形如圖5所示。

圖5反饋信號Xf在輸出端的連接方式之三
3
負反饋放大電路類型簡便判別舉例
負反饋放大電路如圖6所示。

圖6負反饋放大電路
電路中,連接輸入、輸出迴路的元件是Rf,顯然Rf所在支路為反饋支路。依據瞬時極性法,該電路引入的反饋是負反饋。
在輸入迴路中,輸入信號是從T1的基極輸入,反饋信號送回到T1的基極,所以是並聯負反饋;在輸出迴路中,T2的集電極作為電壓輸出端,而反饋信號取自T2的發射極,所以是電流負反饋。因此很容易判斷出該電路的反饋類型是電流並聯負反饋。
4
結語
在教學實踐過程中,依據上述判別方法,很容易對負反饋放大電路的類型進行快速有效的判斷。

4. 關於電工集成運算放大電路放大倍數的計算

1、反相輸入
輸入信號從反相輸入端引入的運算便是反相運算。
圖1所示是反相比例運算電路。輸入信號經輸入端電阻送到反相輸入端，而同相輸入端通過電阻接「地」。反饋電阻跨接在輸出端和反相輸入端之間。
根據運算放大器工作在線性區時的兩條分析依據可知：

由圖1可列出

由此得出
(1)
閉環電壓放大倍數則為
(2)

圖1 反相比例運算電路
上式表明，輸出電壓與輸入電壓是比例運算關系，或者說是比例放大的關系。如果和的阻值足夠精確，而且運算放大器的開環電壓放大倍數很高，就可以認為和間的關系只取決於與的比值而與運算放大器本身的參數無關。這就保證了比例運算的精度和穩定性。式中的負號表示與反相。
圖中的是一平衡電阻，，其作用是消除靜態基極電流對輸出電壓的影響。
在圖1中，當時，則由式(1)和(2)可得

(3)
這就是反相器
2、同相輸入
輸入信號從同相輸入端引入的運算便是同相運算。
圖2所示是同相比例運算電路，根據理想運算放大器工作在線性區時的分析依據：

由圖2可列出

由此得出
(4)
閉環電壓放大倍數則為
(5)
可見與間的比例關系也可認為與運算放大器本身的參數無關，其精度和穩定性都很高。式中為正值，這表示與同相，並且總是大於或等於1，不會小於1，這點和反相比例運算不同。
當(斷開)或時，則
(6)
這就是電壓跟隨器。
例1、試計算圖3中的大小。

圖2同相比例運算電路
圖3 例1的圖
解：
圖3是一電壓跟隨器，電源+15V經兩個15kΩ的電阻分壓後在同相輸入端得到+7.5V的輸入電壓，故。
由本例可見，只與電源電壓和分壓電阻有關，其精度和穩定性較高，可作為基準電壓。
例2、在圖4所示的兩級運算電路中，。若輸入電壓，試求輸出電壓，並說明輸入級的作用。

圖4 例2的圖
解：
輸入級是電壓跟隨器，它是串聯電壓負反饋電路，其輸入電阻很高，能起到減輕信號源負擔的作用。它的輸出電壓，，作為輸出級的輸入。是反相比例運算電路，可得

5. 集成運算放大電路問題求解

第一級運放，反相輸入端與輸出端短路相連，利用虛短虛斷的概念，可分析出相當於一個電壓跟隨器，即uo1=ui1

再分析第二級放大電路，首先利用虛短的概念，即兩輸入端電壓相同可知在反相輸入端的電壓為ui2, 再利用虛斷的概念，輸入端的電流為0，則列出等式
(uo1-ui2)/R1=(ui2-uo)/RF
得uo=(1+RF/R1 *ui2)- RF/R1 *u01=5ui2-4ui1

6. 由集成運算放大器構成的運算電路如圖所示，寫出輸入輸出之間的關系，並分析該運算電路的功能

這個是個典型的 加法運算電路 ，分析方法和 反相比例運算放大電路 類似。

由於運放的+接地，所以Rf左邊的結點電位為0，由此列出該結點的電流方程：
ui1/Ri1 + ui2/Ri2 + ui3/Ri3 =-uo/Rf
所以：
uo= -Rf(ui1/Ri1 + ui2/Ri2 + ui3/Ri3)

效果就是uo為三個輸入電壓的數值按照各個輸入電阻與Rf的比例 加起來 後取反。

7. 集成運算放大器電路原理

不同的運放他的原理是不同的但基本的方框圖是差不多的

集成運算放大器（Integrated Operational Amplifier）簡稱集成運放，是由多級直接耦合放大電路組成的高增益模擬集成電路。它的增益高（可達60~180dB），輸入電阻大（幾十千歐至百萬兆歐），輸出電阻低（幾十歐），共模抑制比高（60~170dB），失調與飄移小，而且還具有輸入電壓為零時輸出電壓亦為零的特點，適用於正，負兩種極性信號的輸入和輸出。

模擬集成電路一般是由一塊厚約0.2~0.25mm的P型矽片製成，這種矽片是集成電路的基片。基片上可以做出包含有數十個或更多的BJT或FET、電阻和連接導線的電路。

運算放大器除具有+、-輸入端和輸出端外，還有+、-電源供電端、外接補償電路端、調零端、相位補償端、公共接地端及其他附加端等。它的閉環放大倍數取決於外接反饋電阻，這給使用帶來很大方便。

按照集成運算放大器的參數分類折疊

1）、通用型運算放大器

通用型運算放大器就是以通用為目的而設計的。這類器件的主要特點是價格低廉、產品量大面廣，其性能指

標能適合於一般性使用。例mA741（單運放）、LM358（雙運放）、LM324（四運放）及以場效應管為輸入

級的LF356 都屬於此種。它們是目前應用最為廣泛的集成運算放大器。

2）、高阻型運算放大器

這類集成運算放大器的特點是差模輸入阻抗非常高,輸入偏置電流非常小,一般rid>（109~1012）W,IIB 為

幾皮安到幾十皮安。實現這些指標的主要措施是利用場效應管高輸入阻抗的特點,用場效應管組成運算放大

器的差分輸入級。用FET 作輸入級,不僅輸入阻抗高,輸入偏置電流低,而且具有高速、寬頻和低雜訊等優點,

但輸入失調電壓較大。常見的集成器件有LF356、LF355、LF347（四運放）及更高輸入阻抗的CA3130、CA3140

等。

3）、低溫漂型運算放大器

在精密儀器、弱信號檢測等自動控制儀表中,總是希望運算放大器的失調電壓要小且不隨溫度的變化而變

化。低溫漂型運算放大器就是為此而設計的。目前常用的高精度、低溫漂運算放大器有OP-07、OP-27、AD508

及由MOSFET 組成的斬波穩零型低漂移器件ICL7650 等。

4）、高速型運算放大器

在快速A/D 和D/A 轉換器、視頻放大器中,要求集成運算放大器的轉換速率SR 一定要高,單位增益帶寬BWG

一定要足夠大,像通用型集成運放是不能適合於高速應用的場合的。高速型運算放大器主要特點是具有高的

轉換速率和寬的頻率響應。常見的運放有LM318、mA715 等,其SR=50~70V/ms,BWG>20MHz。

5）、低功耗型運算放大器

由於電子電路集成化的最大優點是能使復雜電路小型輕便,所以隨著攜帶型儀器應用范圍的擴大,必須使用

低電源電壓供電、低功率消耗的運算放大器相適用。常用的運算放大器有TL-022C、TL-060C 等,其工作電

壓為±2V~±18V,消耗電流為50~250mA。目前有的產品功耗已達微瓦級,例如ICL7600 的供電電源為1.5V,

功耗為10mW,可採用單節電池供電。

6）、高壓大功率型運算放大器

運算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運算放大器中,輸出電壓的最大值一般僅幾十伏,

輸出電流僅幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流,集成運放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運算放大器外部不需附加任何電路，即可輸出高電壓和大電流。例如D41集成運放的電源電壓可達±150V，uA791集成運放的輸出電流可達1A。

8. 集成運放的工作原理

見圖，運放是一個開環放大倍數極大的放大器，兩個輸入端「＋」、「－」之間只要有微小的電壓差異，就會使輸出端截止或者飽和。而輸入端的輸入電阻非常大，可以認為不需要輸出電流。

如果按照圖示將運放接成閉環電路，則運放的放大倍數等於（Rf+R2)/R2.

因為可以理解運放的「－」端的電壓永遠等於「＋」端的，而「＋」端的電壓等於Vi（R1上無電流，也就無壓降），而「—」端的電壓又等於Vo在Rf和R2上的分壓，

所以有：

Vi＝V0×R2/(Rf+R2)，即：

Vo＝Vi×(Rf+R2)/R2.

9. 理想運算放大器工作在線性區和飽和區時各有何特點，分析方法有何不同

理想運放工作在線性區的特點及分析方法：

（1）理想運放工作在線性區時，輸出電壓與輸入電壓呈現線性關系，其中，u0是集成運放的輸出電壓；u+和u-分別是同相輸入端及反相輸入端的電壓；Auo是開環差模電壓放大倍數。根據理想運放的特徵，可以導出工作在線性區時集成運放的兩個重要特點。

1、虛短：理想運放的差模輸入電壓等於零

由於理想運放的開環差模電壓放大倍數等於無窮大，而輸出電壓為確定數值，同相輸入端電壓與反相輸入端電壓近似相等，如同將u+和u-兩點短路一樣，但兩點的短路是虛假的短路，是等效短路，並不是真正的短路，所以把這種現象稱為「虛短」。

2、虛斷：理想運放的輸入電流等於零，由於理想運放的開環輸入電阻rid-∞，因此它不向信號源索取電流，兩個輸入端都沒有電流流入集成運放。

此時，同相輸入端電流和反相輸入端電流都等於零，如同兩點斷開一樣。而這種斷開也不是真正的斷路，是等效斷路，所以把這種現象稱為「虛斷」。

（2）理想運放工作在非線性區的特點及分析方法：

集成運放工作在非線性區時，輸出電壓不再隨輸入電壓線性增長，而是達到飽和。

理想運放工作在非線性區時，也有兩個重要特點。

1、當理想運放的u+≠u- 時，理想運放的輸出電壓達到飽和值

當u+ >u-時，集成運放工作在正向飽和區，輸出電壓為正飽和值，

當u+ <u-時，集成運放工作在負向飽和壓，輸出電壓為負飽和值，

理想運放工作在非線性區時，u+≠u-，不存在「虛短」現象。

2、理想運放的輸入電流等於零

由於理想運放的輸入電阻r甜-∞，盡管輸入電壓u+≠「，仍可認為此時輸入電流為零。

(9)集成運算放大電路分析方法擴展閱讀

（1）理想運算放大器工作在線性工作狀態的最基本應用電路可以分為反相比例運算電路，同相比例運算電路。

（2）集成運算放大器

集成運算放大器簡稱集成運放，它的內部是直接耦合的多級放大器，整個電路可分為輸入級、中間級、輸出級三部分。

輸入級採用差分放大電路以消除零點漂移和抑制干擾；中間級一般採用共發射極電路，以獲得足夠高的電壓增益；輸出級一般採用互補對稱功放電路，以輸出足夠大的電壓和電流，其輸出電阻小，負載能力強。

集成運放一般由輸入端、輸出端、偏置電路和中間集四部分組成。

參考資料來源

網路-理想運算放大器

10. 集成運算放大器構成基本運算電路的方法

運算放大器（簡稱「運放」）的作用是調節和放大模擬信號。常見的應用包括數字示波器和自動測試裝置、視頻和圖像計算機板卡、醫療儀器、電視廣播設備、航行器用顯示器和航空運輸控制系統、汽車感測器、計算機工作站和無線基站。

理想的運放

理想的運放如圖1所示。通過電阻元件（或者更普遍地通過阻抗元件）施加的負反饋可以產生兩種經典的閉環運放配置中的任何一種：反相放大器（圖2）和非反相放大器（圖3）。這些配置中的閉環增益的經典等式顯示，放大器的增益基本上只取決於反饋元件。另外，負反饋還可以提供穩定、無失真的輸出電壓。

電壓反饋（VFB）運放

電壓反饋運放與前文介紹的理想運放一樣，它們的輸出電壓是兩個輸入端之間電壓差的函數。為設計用途，電壓反饋運放的數據表定義5種不同的增益：開環增益（AVOL）、閉環增益、信號增益、雜訊增益和環路增益。

負反饋可以改變AVOL的大小。對高精度放大器來說，無反饋運放的AVOL值非常大，約為160dB或更高（電壓增益為10，000或更高）。

圖1：理想的運放。

AVOL的范圍很大，在數據表中它通常以最小/最大值給出。AVOL還隨著電壓電平、負載和溫度的變化而變化，但這些影響都很小，通常可以忽略不計。

當運放的反饋環路閉合時，它可以提供小於AVOL的閉環增益。閉環增益有信號增益和雜訊增益兩種形式。

運算放大器（簡稱「運放」）的作用是調節和放大模擬信號。常見的應用包括數字示波器和自動測試裝置、視頻和圖像計算機板卡、醫療儀器、電視廣播設備、航行器用顯示器和航空運輸控制系統、汽車感測器、計算機工作站和無線基站。

理想的運放

理想的運放如圖1所示。通過電阻元件（或者更普遍地通過阻抗元件）施加的負反饋可以產生兩種經典的閉環運放配置中的任何一種：反相放大器（圖2）和非反相放大器（圖3）。這些配置中的閉環增益的經典等式顯示，放大器的增益基本上只取決於反饋元件。另外，負反饋還可以提供穩定、無失真的輸出電壓。

電壓反饋（VFB）運放

電壓反饋運放與前文介紹的理想運放一樣，它們的輸出電壓是兩個輸入端之間電壓差的函數。為設計用途，電壓反饋運放的數據表定義5種不同的增益：開環增益（AVOL）、閉環增益、信號增益、雜訊增益和環路增益。

負反饋可以改變AVOL的大小。對高精度放大器來說，無反饋運放的AVOL值非常大，約為160dB或更高（電壓增益為10，000或更高）。

圖1：理想的運放。

AVOL的范圍很大，在數據表中它通常以最小/最大值給出。AVOL還隨著電壓電平、負載和溫度的變化而變化，但這些影響都很小，通常可以忽略不計。

當運放的反饋環路閉合時，它可以提供小於AVOL的閉環增益。閉環增益有信號增益和雜訊增益兩種形式。

信號增益（A）指輸入信號通過放大器產生的增益，它是電路設計中頭等重要的增益。下面給出了電壓反饋電路中信號增益的兩個最常見的表達式，它們被廣泛用在於反相和同相運放配置中。

圖2：反相放大器（a）和非反相放大器（b）是兩種經典的閉環運放配置。

對於反相放大器，A=-Rfb/Rin

對於同相放大器，A=1+Rfb/Rin

其中，Rfb是反饋電阻，Rin是輸入電阻。

雜訊增益指運放中的雜訊源增益，它反映了放大器的輸入失調電壓和電壓雜訊對輸出的影響。雜訊增益的等式與上述同相放大器的信號增益等式相同。雜訊增益非常重要，因為它被用來確定電路穩定性。另外，雜訊增益還是在波特圖中使用的閉環增益，波特圖可以向電路設計工程師提供放大器的最大帶寬和穩定性信息。環路增益等於開環增益與閉環增益之差，或者等於輸入信號通過放大器並由反饋網路返回至輸入端的總增益。

圖3：（a）波特圖上的開環增益和雜訊增益曲線；（b）電流反饋運放的頻率響應。

電壓反饋運放的增益帶寬積

理想運放的增益和帶寬都是無限大的。最常見的真實運放採用電壓反饋，這種運放的增益和頻率在被稱為「增益帶寬積（GBW）」的特性中是有關系的。電壓反饋運放中的這種關系允許電路設計工程師通過控制反饋電阻（或者阻抗），在帶寬和增益之間進行折衷。

對數響應曲線（波特圖）給出了電壓反饋運放的增益隨頻率的變化關系，並有助於解釋GBW。從直流到由反饋環路的主極點決定的頻率之間，增益是恆定不變的。在該頻率之上，增益以6dB/8倍程或20dB/10倍程的速率衰減。這稱為單極或者一階響應。6dB/8倍程的衰減速率意味著如果頻率升高一倍，增益就會減半。電壓反饋運放的這種特性使電路設計工程師可在帶寬和增益之間進行折衷。

在一個波特圖中畫出運放的開環增益和雜訊增益曲線，兩者的交叉點決定了最大帶寬或放大器的閉環頻率（fCL）（圖4）。這兩條曲線的交叉點在波特圖增益軸（縱軸）上處於比最大增益小3dB的位置上。事實上，雜訊增益漸近地逼近開環增益。漸近響應和真實響應在fCL上下各一個倍程上之差將為1dB。

圖4：（a）運放的輸入失調電壓；（b）運放的輸入偏置電流。

電流反饋（CFB）運放

在電流反饋運放中，開環響應是輸出電壓對輸入電流的響應。因此，與電壓反饋運放不同，電流反饋運放輸入和輸出之間的關系不是用增益表示，而是跨阻來表示，單位為歐姆。但更常見的是採用跨阻表示，因此電流反饋運放也被稱為跨阻放大器。電流反饋運放的跨阻在500kΩ～1MΩ之間。

與電壓反饋運放不同，電流反饋運放沒有恆定的增益帶寬積。也就是說，當增益隨著頻率增加而滾降時，滾降速度不等於6dB/8倍程。電流反饋運放可以在較寬的增益范圍內保持高帶寬，但這是以反饋阻抗的選擇有限制為代價的。例如，其中一個限制就是電流反饋運放的反饋環路中不允許有電容，因為電容會使高頻下的反饋阻抗降低，從而導致振盪。由於同樣原因，雜散電容也必須控制在運放的反相輸入端周圍。另外，電流反饋運放頻率響應曲線的斜率特性要比電壓反饋運放的好，雖然雜散電容會削弱電流反饋運放的這個優勢。

電流反饋運放和電壓反饋運放的不同特性還體現在其它方面。例如，電流反饋運放具有獲得最大帶寬的最佳反饋電阻值。增大反饋電阻會導致帶寬降低，而降低電阻則將減小相位餘量，並導致放大器不穩定。電流反饋運放的數據表提供在一個增益范圍內所對應的最佳反饋電阻值，以及電源電壓值以便使放大器具有最大帶寬，這對設計過程很有幫助。最佳反饋電阻值對許多因素都比較敏感，甚至對運放的封裝類型也敏感。數據表可能根據封裝是小外形IC（SOIC）封裝還是雙列封裝（DIP），給出不同的電阻值。

運放的重要特性

如果運放兩個輸入端上的電壓均為0V，則輸出端電壓也應該等於0V。但事實上，輸出端總有一些電壓，該電壓稱為失調電壓VOS。如果將輸出端的失調電壓除以電路的雜訊增益，得到結果稱為輸入失調電壓或輸入參考失調電壓。這個特性在數據表中通常以VOS給出。VOS被等效成一個與運放反相輸入端串聯的電壓源。必須對放大器的兩個輸入端施加差分電壓，以產生0V輸出。

VOS隨著溫度的變化而改變，這種現象稱為漂移，漂移的大小隨時間而變化。漂移的溫度系數TCVOS通常會在數據表中給出，但一些運放數據表僅提供可保證器件在工作溫度范圍內安全工作的第二大或者最大的VOS。這種規范的可信度稍差，因為TCVOS可能是不恆定的，或者是非單調變化的。

VOS漂移或者老化通常以mV/月或者mV/1，000小時來定義。但這個非線性函數與器件已使用時間的平方根成正比。例如，老化速度1mV/1，000小時可轉化為大約3mV/年，而不是9mV/年。老化速度並不總是在數據表中給出，即便是高精度運放。

理想運放的輸入阻抗無窮大，因此不會有電流流入輸入端。但是，在輸入級中使用雙極結晶體管（BJT）的真實運放需要一些工作電流，該電流稱為偏置電流（IB）。通常有兩個偏置電流：IB+和IB-，它們分別流入兩個輸入端。IB值的范圍很大，特殊類型運放的偏置電流低至60fA（大約每3µs通過一個電子），而一些高速運放的偏置電流可高達幾十mA。

單片運放的製造工藝趨於使電壓反饋運放的兩個偏置電流相等，但不能保證兩個偏置電流相等。在電流反饋運放中，輸入端的不對稱特性意味著兩個偏置電流幾乎總是不相等的。這兩個偏置電流之差為輸入失調電流IOS，通常情況下IOS很小。

總諧波失真（THD）是指由於放大器的非線性而產生的基頻的諧波分量。通常情況下只需要考慮二次和三次諧波，因為更高次諧波的振幅將大大縮小。

THD+N（THD+雜訊）是器件產生雜訊的原因，它是指不包括基頻在內的總信號功率。大多數的數據表都給出THD+N的值，因為大多數測量系統不區分與諧波相關的信號和雜訊。THD和THD+N都被用來度量單音調（single-tone）正弦波輸入信號產生的失真。

一個更有用且更嚴格的失真度衡量指標是互調失真（IMD），它可度量由雙音調（two-tone）交互干擾的結果而不僅僅是一個載波所產生的動態范圍。根據不同應用，一些二階IMD分量可能可以濾除，但三階分量的濾除則要更困難些。因此，數據表通常給出器件的三階截取點（IP3），這是三階IMD效應的一種最基本度量方式。因為三階串擾產物引起的信號損壞在許多應用中（特別是在無線電接收機中）都非常普遍，而且很嚴重，所以這個參數十分重要。

1dB壓縮點代表輸出信號與理想輸入/輸出傳輸函數相比增益下降1dB時的輸入信號電平。這是運放動態范圍的結束點。

信噪比（SNR）定義了從最大信號電平至背景雜訊的RMS電平的動態范圍（以dB為單位）。

其它特性在射頻（RF）應用中變得非常重要。例如，動態范圍是器件能承受的最大輸入電平與器件能提供可接受的信號質量的最小輸入電平之間的比，如果器件的輸入電平處於這兩點之間，則器件可提供相對線性的特性（在放大器的限制條件下），若輸入電平不在這兩點之間，器件就會產生失真。

運放的類型

運放的供電

第一款單片運放正常工作所需的電源電壓范圍為±15V。如今，由於電路速度的提高和採用低功率電源（如電池）供電，運放的電源正在向低電壓方向發展。

盡管運放的電壓規格通常被指定為對稱的兩極電壓（如±15V），但是這些電壓卻不一定要求是對稱電壓或兩極電壓。對運放而言，只要輸入端被偏置在有源區域內（即在共模電壓范圍內），那麼±15V的電源就相當於+30V/0V電源，或者+20V/–10V電源。運放沒有接地引腳，除非在單電源供電應用中把負電壓軌接地。運放電路的任何器件都不需要接地。

高速電路的輸入電壓擺幅小於低速器件。器件的速度越高，其幾何形狀就越小，這意味著擊穿電壓就越低。由於擊穿電壓較低，器件就必須工作在較低電源電壓下。

如今，運放的擊穿電壓一般為±7V左右，因此高速運放的電源電壓一般為±5V，它們也能工作在+5V的單電源電壓下。

對通用運放來說，電源電壓可以低至+1.8V。這類運放由單電源供電，但這不一定意味必須採用低電源電壓。單電源電壓和低電壓這兩個術語是兩個相關而獨立的概念。

運放的工藝技術

運放主要採用雙極性工藝技術，但在要求在同一晶元中集成模擬和數字電路的應用中，採用CMOS工藝的運放工作得很好。JFET有時在輸入級採用，以增加輸入阻抗，從而降低輸入偏置電流。FET輸入運放（無論是N溝道還是P溝通）允許晶元設計工程師設計出輸入信號電平可擴展至負電壓軌和正電壓軌的運放。

由於BJT是電流控制型器件，所以輸入級中的雙極晶體管總是汲取一些偏置電流（IB）（圖7）。但是，IB會流經運放外部的阻抗，產生失調電壓，從而導致系統錯誤。製造商通過在輸入級採用super-beta晶體管或通過構建一個補償偏置輸入架構，來解決這個問題。super-beta晶體管具有極窄的基極區，該基極區所產生的電流增益要比標准BJT中的電流增益大得多。這使得IB非常低，但這是以頻率響應性能降低為代價的。在偏置補償輸入中，小電流源被加在輸入晶體管的基極，這樣，電流源可提供輸入器件所需的偏置電流，從而大幅減小外部電路的凈電流。

與BJT相比，CMOS運放的輸入阻抗要高得多，從而使該電流源輸出的偏置電流和失調也小得多。另一方面，與BJT相比，CMOS運放具有更高的固有失調電壓和更高的雜訊電壓，特別是在頻率較低的情況下。

按應用對運放進行分類

晶元製造商利用不同的電路設計和工藝技術來強調針對特定應用的某些運放特性。上表列出了這些運放類型的常用術語，以及它們的特性和應用范圍。