运放技术—基本概念 _运放

一：什么是GBP
英文名称：gain- 定义：有源器件或电路的增益与规定带宽的乘积。
增益带宽积是评价放大器性能的一项指标。举例：一个放大器的GBP号称为1G 。
如果它的增益为+2V/V 。那么带宽=1G÷2=500M 。
如果它的增益为+4V/V ，那么带宽=1G÷4=250M 。
以此类推。
总之，增益和带宽之间满足这个简单的乘积关系。另外看到你在baidu知道上提的其他问题，解释下增益和带宽的含义。
增益：
表示放大器功率放大倍数,以输出功率同输入功率比值的常用对数表示，单位为分贝。
带宽：
是指在固定的的时间可传输的资料数量，亦即在传输管道中可以传递数据的能力。带宽越高，响应速度越快。
二：开环增益和闭环增益
如图2.1.1
当输入信号电压Vp和Vn加到差分放大输入级的两输入端时，得该级的输出电压Vo1=Av1*（Vp-Vn），其中Av1是输入级的电压增益。Vo1传送到中间级进行电压放大，从而在该级的输出端产生Vo2=Av1*Av2*（Vp-Vn）。输出级无电压放大功能（Av3=1），但它能利用电压Vo2的控制作用，从而能对外接低阻值的负载供给一定的功率。运放的输出电压Vo=Avo*（Vp-Vn），其中Avo=Av1*Av2是运放的开环电压增益，即运放由输出端到输入端无外接反馈元件时的电压增益。
如图2.3.1所示，
根据虚短和虚断的概念有：Vp=Vn ， ip=in=0 ，可得Vi=Vp=Vn=Vf=R1*Vo/(R1+R2) ， Av=Vo/Vi=(R1+R2)/R1=1+R2/R1 ，则其中Av为接入负反馈后的电压增益，称为闭环电压增益。
三：输入偏置电流
输入偏置电流:
为了使运放输入级放大器工作在线性区, 所必须输入的一个直流电流, 在双极晶体管输入的运放, 偏置电流就是输入管的基极电流, 在 MOS 管输入的运放是指栅极漏电流.
输入失调电流:
与输入失调电压一样, 都是描述运放差分输入的对称性的. 理想的差分输入应该是完全对称的, 但由于设计和工艺过程的偏差, 正负两个输入端的特性不会完全相同. 这两个失调参数的定义是, 当输出为 0 时两个输入端的输入电压差 (失调电压) 和输入电流-即偏置电流的差 (失调电流), 显然在理想状态下它们都应该为 0.
输入失调电流= |IB1-IB2| 输入偏置电流=1/2（IB1+IB2） IB1、IB2为输入级差放管的输入偏置电流
具体介绍：
运放是集成在一个芯片上的晶体管放大器, 偏置电流 bias就是第一级放大器输入晶体管的基极直流电流. 这个电流保证放大器工作在线性范围, 为放大器提供直流工作点. 因为运算放大器要求尽可能宽的共模输入电压范围, 而且都是直接耦合的, 不可能在芯片上集成提供偏置电流的电流源. 所以都设计成基极开路的, 由外电路提供电流. 因为第一级偏置电流的数值都很小, uA 到 nA 数量级, 所以一般运算电路的输入电阻和反馈电阻就可以提供这个电流了. 而运放的偏置电流值也限制了输入电阻和反馈电阻数值不可以过大, 使其在电阻上的压降与运算电压可比而影响了运算精度. 或者不能提供足够的偏置电流, 使放大器不能稳定的工作在线性范围. 如果设计要求一定要用大数值的反馈电阻和输入电阻, 可以考虑用 J-FET 输入的运放. 因为 J-FET 是电压控制器件, 其输入偏置电流参数是指输入 PN 结的反向漏电流, 数值应在 pA 数量级. 同样是电压控制的还有器件, 可以提供更小的输入漏电流. 另外一个有关的运放参数是输入失调电流, 是指两个差分输入端偏置电流的误差, 在设计电路中也应考虑. 电路设计时应注意：运放的输入偏置电流是不可避免的，输入端必须有提供输入偏置电流的通路。在设计高精度直流放大放大器或选用具有较大输入偏置电流的运放时，必须使运放两端直流通道电阻相等，这样子才能平衡输入偏置电流。