放大器知识经典问答（第三部分）

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放大器知识经典问答（第三部分）
关键字： 放大器  电流反馈  闭环缓冲器  
来源：美国国家半导体公司
41. 什么是电流反馈？

电流反馈（Current Feedback）是一种用于电流反馈放大器的技术，它的输出信号反应的是电流输入到反相输入端的值（跨阻增益功能）。在某些方面，与传统的电压反馈相比，这种拓扑结构具有操作的优势。请看应用笔记 " OA-30, 电流反馈放大器和电压反馈放大器的比较。

42. 什么是闭环缓冲器？

闭环缓冲器（Closed Loop Buffer）就是一个高输入阻抗和低输出阻抗、并具有固定增益+1的放大器。它的典型应用是用于隔离、增加输出驱动、容性负载驱动等。不需要去设置增益电阻。

43. 我的放大器设计在单5v电源可以正常工作，但是如果我试图把4V电压给输入端，输出将不会超出3.6V。这有什么不对呢？

在器件的数据手册中，查找规格标定的输入电压范围或输入共模电压范围。这个规格有放大器能够工作的接近上限或下限工作电压。大多数放大器当输入和电源轨电 压只差1到2V时便不能工作。 有些运算放大器只能工作在负电源轨，而不能工作在正电源轨。如果你需要输入非常接近[20mv至200mv 以内]电压轨，选择一个轨对轨（ Rail-to-Rail）输入放大器，或一个允许输入达到电源轨的放大器。如果输出也必须非常接近正的电源轨，选择一个轨对轨输入/输出（RRIO）放 大器。 你可以使用 http://www.national.com/appinfo/webench/放大器放大器 WEBENCH去识别并选择能够满足你的输入输出电压范围要求的运算放大器。

44. 什么是闭环增益？

闭环增益是指经反馈的输出电压的变化量与反馈和输入网络增加后的输入电压变化量的比值。一般情况下，使用一个外部电阻设置这个参数。

45. “CMR”是什么的宿写？它是什么意思？

“CMR”是“Common Mode Range”（共模范围）的宿写。 共模范围也被称为输入电压范围，是用来衡量运算放大器的输入引脚能够接受的输入电压范围。该规格通常是相对电源幅值的。以LM741为例，内部的电源轨比 电源电压至少低3V才能确保接受输入电压。因此，对于一个+15v和-15v供电的双电源运放，它的输入引脚接受的电压是+12v到-12v ，这是在这种情况下的共模范围。

46. GBW，单位增益带宽，增益带宽积和-3分贝频率，它们之间有什么区别？

许多运算放大器，频率在稳定时开环增益下降率是-20db/decade。在这个下降阶段的任何一点，增益和频率的积是个常数，这个常数称为增益 带宽积或GBW。如果运算放大器单位增益运行已经稳定，那么单位增益带宽，或开环增益是1（增益1）时的频率通常和增益带宽的积相等。这里给出了当增益跨 过0分贝时频率的“开环增益和相位”图。有些运算放大器没有稳定GBW ，特别是那些没有稳定工作在单位增益的器件。GBW不等于（通常高于）单位增益带宽。-3分贝频率是衡量运算放大器工作在闭环时的带宽。-3分贝频率点， 是整体的闭环系统的增益下降3分贝时的频率。闭环应用的单位增益频率，可以使用BW=GBW/Av计算。应用的－3分贝频率和单位增益带宽都取决于反馈增 益设置，输出摆动，负载及电路布局。

47. 什么是输出阻抗(Zo )？

输出阻抗(Output Impedance ): 典型的理解是零输出阻抗的理想运算放大器串联输出阻抗，Zout，在交流（AC)的情况下测量出的近似的运算放大器的输出阻抗。

48. 什么是瞬间响应？

瞬间响应（Transient Response）: 在小信号的条件下放大器闭环系统的阶跃函数响应。通常小信号是指小于100mV。

49. 什么是压摆率（SR）？

压摆率（Slew Rate）:当给一个跳变或方波输入时，放大器输出从一个电平跳到另一个电平的变化量。典型的值是根据总输出电压从10％变化到90％测量出来的值的平均率。
50. 什么是响应时间（tr）？

响应时间(Response Time ): 当输入的阶跃函数使输出从初值到逻辑阈值电压时的时间间隔。

51. 为什么运算放大器应用的示意图很少涉及与电源的连接？

为了简化应用的示意图，电源线的连接往往省略。这有历史的原因，当运算放大器最初使用的时候，为了体现它固有的特性，主要是使应用的示意图看起来 不过于复杂。连接电源线到所有的运算放大器是很繁琐的，尤其是每片中有多个（双或四）放大器。在这种情况下，仅仅需每片连接一个电源线，在片的内部这个电 源和所有运放的电源接在一起。 即使在应用的示意图中没有画出电源的连线，在运放实际工作的时候，电源必须连接到放大器上。选取合适的电源电压，请参考器件的数据手册。当在设计的电路中 使用 http://www.national.com/appinfo/webench/放大器 放大器WEBENCH, 选择合适的电源电压满足设计需要。

52. 什么是单位增益频率？

单位增益频率（Unity Gain Frequency）: 电压反馈运算放大器的增益为1（0分贝）时的频率 。对于一个理想的运算放大器，和它的增益带宽积相等。

53. 什么是放大器的截点？

截点（Intercept Point）是基频的输出功率，在指定的失真项（第2阶，第3阶，或三阶互调）等于该基频功率值。

54. 什么是输入偏移电流(Ios)？

输入偏移电流(Input Offset Current ):两个输入端之间的电流差。

55. 当认为运算放大器具有理想的交流特性时，Bode图（增益-频率响应）是单极系统。什么是增益下滑率，单位是dB/decade？

在一个单极系统中，增益以20dB/decade下滑（或跌幅），即6dB/octave。这对任何一个单极响应（即：一个简单的RC滤波器或一 个理想的运算放大器）都是事实。但是，由于运算放大器有更多的高频率极点，当频率接近运算放大器单位增益频率时，相移将开始增加。

56. 什么是电压过驱动？

电压过驱动（Voltage overdrive ）(或过驱动电压)，是一定量的输入阶越电压超过能改变比较器输出状态的从一个逻辑电平到相反的逻辑电平变化所需要的最小驱动输入电压。

57. 什么是微分相位和微分增益呢？

“微分增益（Differential Gain"）”和“微分相位（Differential Phase）”(DG/DP) 是视频测量，是在广播领域一个标准的测量。 这些关于视频信号有阶梯视频波形时（表示增益的变化量或相位的变化量和Vout的关系）的测量其幅度和相位都是变化的。标准测试信号使用的是，带有稳定的 色度副载波的六步单色视频测试模式(NTSC 3.579MHz / PAL 4.2MHz)。由此产生的视频波形类似于一个在颜色副载波顶端的叠加了“fuzz”的阶梯六步斜面（ 0至100 ％亮度）。 微分阶段，测试仪器建立带色同步的参考信号的锁相，然后与叠加了阶梯“步”的副载波的相位比较，并为每一“步”显示相位误差 。一个良好的视频放大器引起的相位误差小于0.1度。 微分增益，测试仪器将阶梯和一个已知振幅的参考相比较，并显示结果。 一个良好的放大器将有小于0.1 ％的增益误差值。我们使用工业级的标准，进行我们的测量 http://www.tek.com/Measurement/Products/catalog/vm700t/ntsc/index.htm Tektronix VM700A 测试设置t. Tektronix 定义 DG/DP如下: 差分增益: 测量每种色条的峰峰值和每种色条正常值的峰峰值的偏差，除以正常值，得到正常值的百分之一。差分相位:测量每种色条的相位和每种色条正常值的相位的偏差除 以彩色同步信号的副载波相位。 请看 OA-24更多信息和用一个标准网络分析仪测量DG/DP步骤。

58. 什么是电压反馈？

电压反馈（Voltage Feedback）是一个用于传统运算放大器的技术，部分输出电压反馈到放大器的输入，在两个输入间形成的电压之差被运算放大器放大。

59. 如果运算放大器的输出停留在接近电压轨的之一,（即输出轨），是什么原因呢？

运算放大器有很多种方法到“轨”。困难的是使它远离“轨”。如果输入超过输入电压范围，输出通常接近一个电源电压轨。理论上，如果输出超过实际供电电压， 假如给一个更高的电源电压，运算放大器将再次至轨输出。如果放大器周围的反馈不存在，或者反馈的极性错了，运算放大器再次至轨输出。 同时，如果正相输入比负反相输入高，运算放大器也至轨输出。 对于运算放大器的应用应加以分析，以确保使用的电源电压有合适输入电压和增益适合，以便在正常运行中其输入电压在工作的额定值之内，输出电压也是正常的范围内。

60. “Avol”什么的缩写，又是什么意思？

Avol 是“开环电压增益（open loop voltage gain）”的缩写。 字母“A”是增益的符号。写在下方的字母“V”表示电压的增益, 相反是电流的增益。也写在下方的字母“ol”是开环的缩写。 开环电压增益是指没有反馈的放大器的增益(Vout/Vin) ，由于偏差电压存在，所以要补偿这些误差。

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