概要

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实际运放与理想运放具有很多差别。理想运放就像一个十全十美的人，他学习100 分，寿命无限长，长得没挑剔，而实际运放就像我们每一个个体，不同的人具有不同的特点。要理解这些差别，就必须认识实际运放的参数.

整体架构流程

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图是用于描述实际运放几个关键参数的等效模型。模型中，第一个黄色运放是一个近似的理想运放，只有A。不是无穷大，其余都是理想的。第二个运放是一个理想运放，它组成了一个电压跟随器。我们结合这个模型，由重要到次要，依序介绍运放的几个关键参数

运放：运放是运算放大器的简称。在实际电路中，通常结合反馈网络共同组成某种功能模块。由于早期应用于模拟计算机中，用以实现数学运算，故得名“运算放大器”，此名称一直延续。运放是一个从功能的角度命名的电路单元，可以由分立的器件实现，也可以实现在半导体芯片当中。随着半导体技术的发展，如今绝大部分的运放是以单片的形式存在。现今运放的种类繁多，广泛应用于几乎所有的行业当中。

技术名词解释

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1.输入电压范围

定义︰在给定电源电压和负载情况下，输出能够达到的最大电压范围。或者给出正向最大电压VOH以及负向最小电压VOL——相对于给定的电源电压和负载;或者给出与电源轨(rail)的差距。

2.优劣范围:

一般运放的输出电压范围要比电源电压范围略窄1Ⅳ到几V。较好的运放输出电压范围可以与电源电压范围非常接近，比如几十mV的差异，这被称为“输出至轨电压。这在低电压供电场合非常有用。当厂家觉得这个运放的输出范围已经接近于电源电压范围时，就自称"输出轨至轨”，表示为Rail-to-rail output，或 RRO。

3.理解

在没有额外的储能元件情况下，运放的输出电压不可能超过电源电压范围，随着负载的加重，输出最大值与电源电压的差异会越大。这需要看数据手册中的附图。
输出电压范围，或者输出至轨电压有如下特点︰
正至轨电压与负至轨电压的绝对值可能不一致，但一般情况下数量级相同;至轨电压与负载密切相关，负载越重（阻抗小）至轨电压越大;
至轨电压与信号频率相关，频率越高，至轨电压越大，甚至会突然大幅度下降;至轨电压在20mV以内，属于非常优秀。
图摘供电的80MHz，RRIO（输入输出均轨至轨)放大器AD8031。其输入范围超出了电源O-2.7V)，为-0.2V-29V，输出非常接近电源，为0.02v到2.68V，仅有20mV的至轨电压。

技术细节

1.共模抑制比

定义∶运放的差模电压增益与共模电压增益的比值，可以用倍数表示，也可用db表示。

为了说明差分放大电路抑制共模信号及放大差模信号的能力，常用共模抑制比作为一项技术指标来衡量，其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比，称为共模抑制比，英文全称是Common Mode Rejection Ratio，因此一般用简写CMRR来表示，符号为Kcmr，单位是分贝db。

差模信号电压放大倍数Aud越大，共模信号电压放大倍数Auc越小，则CMRR越大。此时差分放大电路抑制共模信号的能力越强，放大器的性能越优良。当差动放大电路完全对称时，共模信号电压放大倍数Auc=0，则共模抑制比CMRR→∞，这是理想情况，实际上电路完全对称是不存在的，共模抑制比也不可能趋于无穷大。

2.优劣范围

优劣范围:一般运放都有60dB以上的CMRR，高级的可达140dB以上.

3.理解

此式为共模增益、差模增益对输出影响的标准式，也是CMRR对电路产生影响的根源。一般情况下，差模增益远大于共模增益，即 CMRR很大，导致用户一般不需要考虑共模增益对输出的影响。

 

当CMRR不是无穷大时，共模增益的存在，对反相比例器产生的效果等同于开环增益下降。分母和分子中是同时变化的，这与同相比例器不同。
细致分析，可以认为CMRR不是无穷大，或者共模增益的存在，对同相比例器的影响要大于对反相比例器的影响。但总体来说，这点影响是微乎其微的。

小结

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   影响减法电路共模抑制比的因素有两个，第一是运放本身的共模抑制比，第二是对称电路中各个电阻的一致性。其实更多情况下，实现这类电路的高共模抑制比，关键在于外部电阻的一致性。此时，分立元件实现的电路，很难达到较高的 CMRR，运放生产厂家提供的差动放大器就显现出了优势。