放大器性能的参数指标有哪些

Question

如题所述

Answer 1

精密功率放大器又称高压放大器，在很多电子实验室都是在信号发生器额定输出电压和功率不能胜任驱动某个器件时，这就需要在信号发生器之后加一个精密功率放大器来提高信号发生器产生的电压和功率，来驱动各种负载器件（压电陶瓷、换能器、线圈、超声波），精密功率放大器在整个测试实验中起到了至关重要的作用，可输出稳定的功率。下面给大家介绍：精密功率放大器技术指标、使用注意事项及选购技巧。

精密功率放大器根据指标来分类：从低频到高频，从中小功率到大功率，根据各类参数指标分为：宽带放大器最大频率DC-24MHz，高压放大器最大输出电压1600Vpp，功率放大器最大功率810W。

一、精密功率放大器的特点：

可放大正弦波、方波、三角波、脉冲波、任意波，可兼容各种品牌和型号的任意波形发生器，完美匹配高低内阻信号源；

有功率放大器和功率信号源两种，输入信号可内置或外置；

输出电压高达 1600Vp-p (±800V)；

输出电流 8A ；

最大频率（-3dB）DC~24MHz

最大输出功率810W

二、精密功率放大器技术指标：带宽、电压、电流、功率、通道、增益、输入输出阻抗、保护

为了防止损坏功率放大器，通常要求有过电压保护，过电流保护，过热保护，短路保护。

三、选购技巧：

1、选择合适功率的放大器，对于待输入信号进行预估电压电流、功率、频率、波形等；

2、保证功率放大器安全接地；

3、查看说明书看厂家对应产品是否支持长时间连续工作能力

4、注意仪器的散热

5、前端连接线的稳定可靠，防止短路发生

6、信号源输入信号再安全范围之内。

Answer 2

输入失调电压（Offset Voltage，VOS）
定义：在运放开环使用时， 加载在两个输入端之间的直流电压使得放大器直流输出电压为 0。

优劣范围： 1µV 以下，属于极优秀的。 100µV 以下的属于较好的。最大的有几十mV。

对策：

1 选择 VOS远小于被测直流量的放大器，

2 过运放的调零措施消除这个影响

3 如果你仅关心被测信号中的交变成分，你可以在输入端和输出端增加交流耦合电路，将其消除。

如果 IB1=IB2，那么选择 R1=R2//RF，可以使电流形成的失调电压会消失。但实际中IB1=IB2很难满足

失调电压漂移（Offset Voltage Drift）
定义： 当温度变化（µV/°C）、时间持续（µV/MO）、供电电压（µV/V）等自变量变化时， 输入失调电压会发生变化。

后果：很严重。因为它不能被调零端调零，即便调零完成，它还会带来新的失调。

对策：第一， 就是选择高稳定性，也就是上述漂移系数较小的运放。第二，有些运放具有自归零技术，它能不断地测量失调并在处理信号过程中把当前失调电压减掉。

输入偏置电流（Input bias current， IB）
定义：当输出维持在规定的电平时，两个输入端流进电流的平均值。Ib=（Ib1+Ib2）/2

优劣范围：60fA~100µA

后果：第一，当用放大器接成跨阻放大测量外部微小电流时，过大的输入偏置电流会分掉被测电流，使测量失准。第二，当放大器输入端通过一个电阻接地时，这个电流将在电阻上产生不期望的输入电压。

对策：为避免输入偏置电流对放大电路的影响，最主要的措施是选择 IB较小的放大器。

输入失调电流（Input offset current， IOS）
定义：当输出维持在规定的电平时，两个输入端流进电流的差值。

优劣范围： 20fA~100µA

Ib=Ib1-Ib2

后果：失调电流的存在，说明两个输入端客观存在的电流有差异，无法用外部电阻实现匹配抵消偏置电流的影响。

噪声指标（Noise）
运放常见的噪声根源有两类，一类为 1/f 噪声，其电能力密度曲线随着频率的上升而下降； 一类为白噪声，或者叫平坦噪声，其电能力密度曲线是一条直线，与频率无关。

输入电压范围（Input Voltage Range）
定义：保证运算放大器正常工作的最大输入电压范围。也称为共模输入电压范围。

当运放最大输入电压范围与电源范围比较接近时，比如相差 0.1V 甚至相等、超过，都可以叫“输入轨至轨”，表示为 Rail-to-rail input，或 RRI。

理解：运放的两个输入端，任何一个的输入电压超过此范围，都将引起运放的失效。注意，超出此范围并不代表运放会被烧毁，但绝对参数中出现的此值是坚决不能超过的。

输出电压范围（VOH/VOL 或者 Swing from rail）
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。当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。

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。

输出电压范围，或者输出至轨电压有如下特点：

1） 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；

2） 至轨电压与负载密切相关，负载越重（阻抗小） 至轨电压越大；

3） 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；

4） 至轨电压在 20mV 以内，属于非常优秀。

5） RRIO（输入输出均轨至轨）

共模抑制比（Common-mode rejection ratio， CMRR）
定义：差模电压增益与共模电压增益的比值，用 dB 表示。CMRR = 20 log （Ad/Ac）

优劣范围：一般运放都有 60dB 以上的 CMRR，高级的可达 140dB 以上。

运算放大器在单端输入使用时，不存在这个概念。只有把运放接成类似于减法器形式，使得运放电路具备两个可变的输入端时，此指标才会发挥作用。

影响因素：一是运放本身的共模抑制比，二是对称电路中各个电阻本回答被网友采纳