东方马达分享放大镜小知识
2017-04-28
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（UnityGainFrequency）: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（InterceptPoint）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(InputOffsetCurrent):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（Voltageoverdrive）(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（DifferentialGain"）”和“微分相位（DifferentialPhase）”(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(NTSC3.579MHz/PAL4.2MHz)。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
TektronixVM700A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（VoltageFeedback）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（openloopvoltagegain）”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。
61.什么是逻辑电压门限(VT)？
逻辑电压门限(LogicThresholdVoltage，VT)是指超过输入失调电压引起比较器输出状态改变的电压。
62.什么是输出阻抗(Ro)？
输出阻抗（OutputResistance):字面意思是运算放大器输出电阻，典型的解释是在具有零输出电阻的理想的运算放大器输出端串联电阻，Rout，在直流的条件下测量的值。
63.什么是增益平坦度？
增益平坦度(GainFlatness)是指在给定带宽范围内的增益“剧烈增加”和“快速下降”的数以分贝（dB）衡量。它是用运算放大器的闭环频率响应增益平坦度来衡量。影响相位裕量、增益裕量、和足够的闭环增益等这些最重要的参数规格。
64.什么是偏差电流温度系数(TCIOS)？
偏差电流温度系数(OffsetCurrentTemperatureCoefficient，TCIOS):在指定的温度范围内，由于结点温度的改变，偏差电流改变的平均率。
65.可以购买失调电压可选的运算放大器吗？
除非你打算支付额外费用并定购10万个以上。这种小批量、专用测试是非常昂贵的。如果你想与器件一致的偏移，首先你得筛选他们。我们的意见是重新设计你的电路，以减少对失调的敏感程度。这还将防患于未然，因为在以后如果有器件需要更换，可以再丢进任何“现货供应”器件，而不是“选择”器件。此外这还增加/强迫了外部补偿。请看AN-31,应用笔记中有四页“运算放大器电路的连接”,有些线路是为各种运算放大器配置调整补偿的。
66.什么是微分增益和微分相位？
微分增益和微分相位（DifferentialGainandPhase）:微分增益是指增益的输出输入改变，微分相位是指输入级改变相位。这两个参数是用于视频广播中，作为衡量视频信号一致性解释的相对变化。
67.什么是增益带宽积？
增益带宽积（GainBandwidthProduct）是指某一特定输入频率和在这个频率运算放大器开环增益的算术积。（通常是指定在MHz，仅仅是电压反馈放大器。）对于一个理想的运算放大器，对极点频率后的所有频率，这都是一个常数，但在极点和零点前这个数可能会随着频率而发生变化。
68.什么是输入阻抗(Zin)？
输入阻抗(InputImpedance(Zin)):输入交流电压和输入交流电流的比值。
69.什么是输入电压噪声(en)？
输入电压噪声(InputVoltageNoise(en)):与无噪声放大器串联的等效电压噪声。
70.什么是输入失调电压(Vos)？
输入失调电压(InputOffsetVoltage(Vos)):由于输入端之间直流误差电压的存在导致输入级到输出的非理想平衡。它是输入端之间直流误差电压与闭环的增益的乘积。
71.什么是增益裕量(Cm)？
增益裕量(GainMargin(Cm)):在某一频率下当反相输入和输出之间的相位跨过零时的开环增益。
72.什么是电源电流(Is)？
电源电流(SupplyCurrent(Is)):从电源到无负载放大器，并到输出中点间的电源所需要的电流。
73.什么是建立时间？
建立时间（SettlingTime):输入阶跃函数从初始值到输出电压到达指定的误差带内之间的时间，误差带指的是表示占总的电压变化的±百分比。
74.什么是差分输入电阻？
差分输入电阻(DifferentialInputResistance):输入电压变化量和输入电流的变化量的比率。
75.怎么检查一个运算放大器电路的稳定性？
检查控制回路的稳定性，例如一个运算放大器电路，使用的脉冲负载，和有关的输出电压的变化。脉冲负载可能是一个脉冲或阶跃变化的负载电流，运算放大器电路输出要连接一个串联的R-C电路（如10k/0.01μf）。电路摆动或振动越大，电路的稳定性就越差。这个过程往往被称为“砰砰”输出。
76.当放大一个低电平直流信号时，有什么好的方法使1/f噪声最小化？
为得到高的信噪比，电路必须有充分的设计。这包括选择最佳的放大器（a）使用的带宽；（b）输入信号阻抗情况。如果输入信号源有相当高的阻抗，选择低电压噪声放大器是毫无意义，该放大器具有很高的电流噪声。要使放大器具有极低1/f噪声，可使用lm394晶体管的对管（所述LB-52,好过大多数的集成运放。
77.如果只想让高速运算放大器(>200MHz)工作在1MHz，是否也需要仔细的旁路其电源引脚？
绝对需要！如果不这样旁路，它可能在信号和放大器带宽之间的频率引起摆动，造成了意想不到的错误。摆动在11MHz时会变得无法忍受。如果你有机会使用200MHz的运算放大器，唯一的方法是给它一个完美的旁路！
78.应怎样设计甚低频（<1Hz）微分器，以尽量减少输出噪声？
传统的微分器采用在输入端串联Rs-Cs，并在运算放大器附近并联Rf-Cf。但是没有“适合所有的”解决办法，因此这个解决方法非常麻烦。为尽量减少噪音需要尝试更多Rs或Cf。微分器的输出含有噪声的唯一原因是由于有很多的增益，并且输入带有噪声。增加更多Cf或Rs会减少增益，是得不偿失。奇迹并不发生...此外，仅仅微分器的输出有噪声，并不意味着它是有害的。它不仅仅对有用信号放大，也对噪声信号放大！如果你断开一个循环，微分的输出噪声可能是有益的，能使环路平静和稳定。如果微分器的输出是噪声相当强，并且如果这是因为输入的噪声太多，请尝试分析出哪些是输入噪声的真正来源。
79.我在哪里可以找到TomFrederickson的一本书，书名是《直觉的IC运算放大器》？
经典版平装书，《直觉的IC运算放大器》最初发表于1984年。这本书从应用的角度、常识观点，描述了运算放大器如何工作，以及如何使用他们。目前它已绝版。但是，你也许能够在大学图书馆或浏览互联网网页找到它。
80.运算放大器输入电容典型值是多少？
输入电容典型值大约是2-3pf。大约电容的一半在芯片里，另一半在封装里。
81.我的运算放大器是振荡的，我应该如何处理？
振荡的频率是一个非常重要线索。频率在运算放大器GBW的附近或高于GBW时，一般在输出级出现不稳定性,通常是由输出上的容性负载引起的，或电源旁路不好。也可尝试增加一个0.1uF的陶瓷旁路电容到电源上。如果这个频率在电路工作频率的范围之内（低于GBW并接近GBWP），并且整个电路有一个相当高的增益，它可能是输入－输出藕合引起的反馈。尝试隔离输入部分和输出部分，分别移走输入和输出元器件。如果这个频率低于10Hz（一般称为“低频寄生振荡”），并且输出驱动的是大负载，通常是电源电流不够，电源旁路不好，或缺少“星型地”布局。这个经常发生在音频功率放大器上。增加更大的电源旁路电容，确保负载地是直接返回到电源的地。振荡的主要起因是地层技术的不完善,输入到输出隔离不完善,和/或者电源旁路不完善。
82.BiCMOS工艺有什么优点？
BiCMOS工艺提供了IC设计人员，在速度或电压噪声电平问题上，使用双极晶体管，而在高阻抗电平或大量混合信号内容是必要时，允许使用CMOS晶体管。VIP50MOS晶体管用于模拟级的匹配和噪声性能是被优化的。
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（UnityGainFrequency）: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（InterceptPoint）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(InputOffsetCurrent):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（Voltageoverdrive）(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（DifferentialGain"）”和“微分相位（DifferentialPhase）”(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(NTSC3.579MHz/PAL4.2MHz)。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
TektronixVM700A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（VoltageFeedback）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（openloopvoltagegain）”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。
61.什么是逻辑电压门限(VT)？
逻辑电压门限(LogicThresholdVoltage，VT)是指超过输入失调电压引起比较器输出状态改变的电压。
62.什么是输出阻抗(Ro)？
输出阻抗（OutputResistance):字面意思是运算放大器输出电阻，典型的解释是在具有零输出电阻的理想的运算放大器输出端串联电阻，Rout，在直流的条件下测量的值。
63.什么是增益平坦度？
增益平坦度(GainFlatness)是指在给定带宽范围内的增益“剧烈增加”和“快速下降”的数以分贝（dB）衡量。它是用运算放大器的闭环频率响应增益平坦度来衡量。影响相位裕量、增益裕量、和足够的闭环增益等这些最重要的参数规格。
64.什么是偏差电流温度系数(TCIOS)？
偏差电流温度系数(OffsetCurrentTemperatureCoefficient，TCIOS):在指定的温度范围内，由于结点温度的改变，偏差电流改变的平均率。
65.可以购买失调电压可选的运算放大器吗？
除非你打算支付额外费用并定购10万个以上。这种小批量、专用测试是非常昂贵的。如果你想与器件一致的偏移，首先你得筛选他们。我们的意见是重新设计你的电路，以减少对失调的敏感程度。这还将防患于未然，因为在以后如果有器件需要更换，可以再丢进任何“现货供应”器件，而不是“选择”器件。此外这还增加/强迫了外部补偿。请看AN-31,应用笔记中有四页“运算放大器电路的连接”,有些线路是为各种运算放大器配置调整补偿的。
66.什么是微分增益和微分相位？
微分增益和微分相位（DifferentialGainandPhase）:微分增益是指增益的输出输入改变，微分相位是指输入级改变相位。这两个参数是用于视频广播中，作为衡量视频信号一致性解释的相对变化。
67.什么是增益带宽积？
增益带宽积（GainBandwidthProduct）是指某一特定输入频率和在这个频率运算放大器开环增益的算术积。（通常是指定在MHz，仅仅是电压反馈放大器。）对于一个理想的运算放大器，对极点频率后的所有频率，这都是一个常数，但在极点和零点前这个数可能会随着频率而发生变化。
68.什么是输入阻抗(Zin)？
输入阻抗(InputImpedance(Zin)):输入交流电压和输入交流电流的比值。
69.什么是输入电压噪声(en)？
输入电压噪声(InputVoltageNoise(en)):与无噪声放大器串联的等效电压噪声。
70.什么是输入失调电压(Vos)？
输入失调电压(InputOffsetVoltage(Vos)):由于输入端之间直流误差电压的存在导致输入级到输出的非理想平衡。它是输入端之间直流误差电压与闭环的增益的乘积。
71.什么是增益裕量(Cm)？
增益裕量(GainMargin(Cm)):在某一频率下当反相输入和输出之间的相位跨过零时的开环增益。
72.什么是电源电流(Is)？
电源电流(SupplyCurrent(Is)):从电源到无负载放大器，并到输出中点间的电源所需要的电流。
73.什么是建立时间？
建立时间（SettlingTime):输入阶跃函数从初始值到输出电压到达指定的误差带内之间的时间，误差带指的是表示占总的电压变化的±百分比。
74.什么是差分输入电阻？
差分输入电阻(DifferentialInputResistance):输入电压变化量和输入电流的变化量的比率。
75.怎么检查一个运算放大器电路的稳定性？
检查控制回路的稳定性，例如一个运算放大器电路，使用的脉冲负载，和有关的输出电压的变化。脉冲负载可能是一个脉冲或阶跃变化的负载电流，运算放大器电路输出要连接一个串联的R-C电路（如10k/0.01μf）。电路摆动或振动越大，电路的稳定性就越差。这个过程往往被称为“砰砰”输出。
76.当放大一个低电平直流信号时，有什么好的方法使1/f噪声最小化？
为得到高的信噪比，电路必须有充分的设计。这包括选择最佳的放大器（a）使用的带宽；（b）输入信号阻抗情况。如果输入信号源有相当高的阻抗，选择低电压噪声放大器是毫无意义，该放大器具有很高的电流噪声。要使放大器具有极低1/f噪声，可使用lm394晶体管的对管（所述LB-52,好过大多数的集成运放。
77.如果只想让高速运算放大器(>200MHz)工作在1MHz，是否也需要仔细的旁路其电源引脚？
绝对需要！如果不这样旁路，它可能在信号和放大器带宽之间的频率引起摆动，造成了意想不到的错误。摆动在11MHz时会变得无法忍受。如果你有机会使用200MHz的运算放大器，唯一的方法是给它一个完美的旁路！
78.应怎样设计甚低频（<1Hz）微分器，以尽量减少输出噪声？
传统的微分器采用在输入端串联Rs-Cs，并在运算放大器附近并联Rf-Cf。但是没有“适合所有的”解决办法，因此这个解决方法非常麻烦。为尽量减少噪音需要尝试更多Rs或Cf。微分器的输出含有噪声的唯一原因是由于有很多的增益，并且输入带有噪声。增加更多Cf或Rs会减少增益，是得不偿失。奇迹并不发生...此外，仅仅微分器的输出有噪声，并不意味着它是有害的。它不仅仅对有用信号放大，也对噪声信号放大！如果你断开一个循环，微分的输出噪声可能是有益的，能使环路平静和稳定。如果微分器的输出是噪声相当强，并且如果这是因为输入的噪声太多，请尝试分析出哪些是输入噪声的真正来源。
79.我在哪里可以找到TomFrederickson的一本书，书名是《直觉的IC运算放大器》？
经典版平装书，《直觉的IC运算放大器》最初发表于1984年。这本书从应用的角度、常识观点，描述了运算放大器如何工作，以及如何使用他们。目前它已绝版。但是，你也许能够在大学图书馆或浏览互联网网页找到它。
80.运算放大器输入电容典型值是多少？
输入电容典型值大约是2-3pf。大约电容的一半在芯片里，另一半在封装里。
81.我的运算放大器是振荡的，我应该如何处理？
振荡的频率是一个非常重要线索。频率在运算放大器GBW的附近或高于GBW时，一般在输出级出现不稳定性,通常是由输出上的容性负载引起的，或电源旁路不好。也可尝试增加一个0.1uF的陶瓷旁路电容到电源上。如果这个频率在电路工作频率的范围之内（低于GBW并接近GBWP），并且整个电路有一个相当高的增益，它可能是输入－输出藕合引起的反馈。尝试隔离输入部分和输出部分，分别移走输入和输出元器件。如果这个频率低于10Hz（一般称为“低频寄生振荡”），并且输出驱动的是大负载，通常是电源电流不够，电源旁路不好，或缺少“星型地”布局。这个经常发生在音频功率放大器上。增加更大的电源旁路电容，确保负载地是直接返回到电源的地。振荡的主要起因是地层技术的不完善,输入到输出隔离不完善,和/或者电源旁路不完善。
82.BiCMOS工艺有什么优点？
BiCMOS工艺提供了IC设计人员，在速度或电压噪声电平问题上，使用双极晶体管，而在高阻抗电平或大量混合信号内容是必要时，允许使用CMOS晶体管。VIP50MOS晶体管用于模拟级的匹配和噪声性能是被优化的。
