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运算放大器开环电压增益

发布时间:2010-02-06 15:10:04  来源:资料室    作者:   更新20191114 082122

开环电压增益AVOL的定义与量测方法
1. AVOL的定义:
在不具负反馈情况下(开环路状况下),运算放大器的放大倍数称为开环增益,简称AVOL。AVOL的理想值为无限大,一般约为数千倍至数万倍的间,其表示法有使用dB及V/mV等,例如μA741C及LM318的AVOL典型值均为200V/mV或106dB。在运算放大器中为使计算简便而有虚接地(Virtual Ground) 的假设,在此假设AVOL必须越大越容易满足此需接地的条件。
2. AVOL的量测方法:
AVOL的量测方法有很多种,介绍较易量测的方法如下:
如图1所示为一种AVOL的测试方式,此图的动作原理很类似图2的电路,除了R4对地的间加入一电压源VA外,并无差别。图中AUT(Amplifier Under Test)为待测放大器;BUF(Buffer)为缓冲放大器。如运算放大器输入偏置电流 所述,当VA为0V时,由于电路具有负反馈作用,此时的VO1自动趋近于0V,而VO2就等于待测运算放大器输入抵补电压的一千倍;同理,当VA为10V时,由于负反馈的作用,VO1亦自动的平衡于-10V(实际上由于运算放大器皆不可能达到理想状态,故VO1只能趋近于-0V)。VA等于0V时VO1趋近于0V,VA等于10V时VO1则趋近于-0V,因此VO1的输出约有10V的变化量,所以我们将此变化量以△VO代替的。VO1的输出有变化,在该放大器的输入端必也引起相对应的变化,我们将此变化量以△V1 代替的。在图1中待测放大器本身不具有负反馈,因此求出△VO与△V1的比值即为待测放大器的开环路电压增益(AVOL)。在量测的技术上,因∆Vi很小,不容易准确测得,故利用缓冲放大器与R1、R2分压的关系,VO2的相对应变化量∆VO2为∆Vi的一千倍(实际上是1001倍)。因此,我们仅需将∆VO2测出就可以利用1式导出待测放大器AVOL的值。
……………(1)
在上述实验中,VA不一定要用10V代入,用VA为-10V代入亦可,只不过此时VO1会趋近于正10V。同理VA亦可用±5V 代入,以求取AVOL;但VA不能用大于电源电压的电压源代入,以免使待测放大器进入饱和区或毁损,AVOL是电源电压的函数,以μA741C为例,电源电压为时AVOL约为2×105 ,但电源电压为±9V时AVOL仅为1×105

图1 AVOL的量测电路

                        图2


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