失調(diào)電壓與開環(huán)增益—它們是“表親”

　　設(shè)計(jì)人員有時會發(fā)現(xiàn)運(yùn)算放大器產(chǎn)品說明書規(guī)范令人費(fèi)解，因?yàn)椴⒎撬行阅芴匦远加凶钚∫?guī)范或者最大規(guī)范。有時，您必須使用規(guī)范表或者典型性能圖表中的“典型值”。但是，這個“典型值”到底是什么意思呢?它的變化范圍是多大呢?

　　要想回答這個問題并不容易，它取決于具體的規(guī)范。下面，我們對容易引起疑問的 3 個特性進(jìn)行逐一說明：

　　帶寬——運(yùn)算放大器的增益帶寬積 (GBW) 主要由輸入級電流和片上電容值控制。這兩個變量的變化，可產(chǎn)生的 GBW 變化范圍為 ±20% 左右?？雌饋?，這是一個比較寬的范圍，但是通過選擇一個大裕量的運(yùn)算放大器，卻可以更加輕松地進(jìn)行大范圍 GBW 設(shè)計(jì)。如果必要，可以利用一些反饋組件，對您的應(yīng)用的閉環(huán)帶寬進(jìn)行控制。請注意，在開環(huán)增益/相位圖(請參見圖 1)上，這種變化看起來非常的小。

　　轉(zhuǎn)換率受到諸如帶寬、內(nèi)部電流和電容等相同變量的影響。通常，選擇比最低需求速度高 20% 的運(yùn)算放大器便已足夠。或許，您希望在一些重要的應(yīng)用中擁有更多的裕余量。大多數(shù)應(yīng)用并不會將放大器推高至其轉(zhuǎn)換率極限值附近，因此這樣做并無問題。

　　電壓噪聲——放大器的寬帶或者平帶電壓噪聲主要取決于一個或者多個輸入級晶體管的電流。大電流會以一種平方根的方式降低噪聲。因此 20% 的電流變化，可帶來約 10% 的平帶噪聲密度變化(請參見圖 2)。

　　低頻 1/f 噪聲(也稱作閃爍噪聲)是另一回事，它的變化范圍更大。1/f 區(qū)的噪聲振幅在約 3：1 范圍變化。JFET 和 CMOS 制作工藝的差異可能稍大一些。該噪聲區(qū)域決定低頻帶(通常規(guī)定為 0.1 到 10Hz)的峰值到峰值噪聲大小。

　　的確存在一些較好的指導(dǎo)原則，但卻無法詳細(xì)說明放大器設(shè)計(jì)和所用 IC 工藝的確切變化范圍。但是，有一些資料總比沒有強(qiáng)，并且大多數(shù)設(shè)計(jì)都可以較好地適應(yīng)這些估計(jì)差異。

　　適合于您的應(yīng)用的裕量，可能會隨您設(shè)計(jì)的設(shè)備(也可能是您正進(jìn)行的終端產(chǎn)品測試)類型而變化。裕量與規(guī)范不符會影響您設(shè)計(jì)針對的目標(biāo)余量。這種“工程判斷”是良好模擬設(shè)計(jì)的一個重要因素。