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什么是可用的放大器输出摆幅?

作者:Bonnie Baker  德州仪器

您可能认为放大器产品说明书中的电压输出摆幅 (VO) 项会为您提供有关放大器实际输出摆幅的准确信息,对吧?事实上,该规范只是告诉您放大器至电压轨的最大驱动能力,并未提到这种偏离的信号质量。您需要考虑这样一个问题,“当您向电压轨驱动放大器输出信号时,输出是否与输入和放大器增益的乘积正好匹配?”图 1 说明负电压轨的输出信号摆幅并非像您想的那样匹配。

图 1.OPA320 临近接地或负电压轨的负输出摆幅近视图

图 1 是单个 OPA320 负输出电压摆幅的末端。图中很难看到输出信号削波,因此我着重标出了负电压轨削波区域。OPA320 是一款 CMOS 轨至轨电压反馈放大器。图中,VOL 代表低输出末端。正如您看到的那样,VOL 信号使预计摆幅偏离了接地。在向正电压轨驱动输出信号时,放大器也会表现出类似的反应。表 1 是这一反应的详细信息。

表 1.OPA320 电压输出摆幅规范

没有哪种规范会明确告诉您,您在良好输出区域的工作情况。但当我们加深一点了解时,您可能会在放大器各自产品说明书的各页中找到有关电压反馈放大器开环增益特征方面的信息。在查看产品说明书时,您会看到开环电压增益 (AOL) 表项目以及开环增益/相位图。但当您浏览表 2 时,如果能够理解这些规范,您就会迅速看到“隐藏”信息的地方。

表 2.OPA320 开环电压增益规范

表 2 是 OPA320 电气特性表中的 6 列内容:类型、条件、最小值、典型值、最大值和单位。该表提供了有关 OPA320 DC AOL 工作状态的详细信息。现在我们重点看看“条件”列。

图 2.运算放大器的 VOS 和 VO 位置

AOL = DVO / DVOS,其中 DVOS 代表输入失调电压的变化,DVO 代表输出电压的变化。

在该测量过程中,改变输出电压可测量输入失调电压的变化。开环电压增益项共有四个条件。注意,粗体字代表过温规范。我们将只关注室温条件。

本表顶部的第一个条件是 0.1V < VO< ((V+) - 0.1V),RL = 10 kW。这只是说该 AOL 测试的输出摆幅为高于接地 100mV 和低于正电源 100mV。这些条件实际还定义了放大器的线性区域限值。如果放大器降低至超出线性区域,AOL 值就会变得更低。

看一下 2kW RL 负载的 AOL 条件。该更大负载的条件表明:放大器的线性输出区域介于接地以上 200mV 至正电源以下 200mV 的范围内。

恭喜您啦!读懂了这些内在信息,您也就真正明白了什么是电压反馈放大器的可用输出摆幅。

 

原文请参见: http://e2e.ti.com/blogs_/b/onboard/archive/2013/11/15/what-is-the-usable-amplifier-output-swing.aspx

 

如需更多 OPA320 产品信息,您还可以点击链接:

www.ti.com.cn/hpa-pa-opamp-opa320-china015-contrib-pf-cn

 

博主
zwei@golinharris.com
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