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在理解了上面的主要的運放非理想參數后，再讀運放的數據規格書應該就不難了，下面我們以比較常見的LM321集成運放為例，來過一遍如何解讀運放數據規格書。
1. 總體性能
一般來說，數據規格書的首頁都會包含這個器件的重要特點，下圖中對一些比較重要的需要解釋的特點已用紅線劃出：
圖9-04.01
首先是供電范圍，從首頁說明中可見，這款運放的供電范圍為3V~32V，而且既可以單電源供電，又可以正負雙電源供電。 而且都跟你講清楚了，雙電源供電時從±1.5V到±16V都可以。
再有一個就是在首頁特色中，它聲明了此款器件有很低的輸入偏置電流，這個我們后面在具體參數分析時就可以看到。
其他的就隨便看看了，比如這款器件有輸出短路保護，另外還可以用做單位增益跟隨器等等(有些高性能的運放器件是不能用作單位增益跟隨器的，會產生振蕩)。 總之，就是一款比較通用的器件。
這里順便解釋一下運放中“軌”(rail)的概念。 簡單來說，軌就是供電電壓邊界。 比如，你對這個器件采用±5V雙電源供電，那它的上軌就是+5V，下軌就是-5V。 但是對于普通運放器件的來講，它的輸出是達不到滿±5V的，一般總會小一點(比如只能輸出±3.6V)。
但是有一種特殊的“軌至軌”(rail-to-rail)運放，它可以滿幅輸入輸出，達到整個供電電壓的邊界，一般用于低電壓供電的場合。 不過軌至軌運放的輸出電流都比較小，當輸出較大電流時，可能達不到滿幅的輸出。
2. 具體參數性能
(1)極限性能
規格書中的表1提供了這款運放的極限最大額定值，如下圖所示：
圖9-04.02
這張表中，比較重要的就是前面幾個供電參數：
? Supply
Voltage：供電電壓，表明了可最大承受的供電電壓，表格中的數據為36V，這是個極限值，比前面器件首頁介紹的正常可承受最大供電電壓(32V)要稍微大一些。
? Input Voltage：這個是運放的兩個信號輸入端能承受的最大電壓，表中最低限為下軌電壓VEE-0.3V，上限為32V。
? Input Current：這個輸入電流是指運放的輸入端最大能承受輸入10mA的電流，不是指運放本身的功耗電流。
? Output Short circuit
duration：表中這個值為continuous表明這個運放的輸出端能承受輸出端連續時間的短路，和前面首頁中聲明有輸出短路保護的特色相呼應。 但是同時也在備注Note1中啟用了免責聲明：雖然我這個產品有輸出短路保護，但你也不能長時間的短路，因為長時間的短路會產生更多的熱量，最終還是有可能因溫度過高而損壞器件。
(2)推薦操作環境
表2為散熱特性，這個我們在前面的已經講過，可參閱前面二極管或BJT的數據規格書介紹章節。 表3為推薦使用環境：
圖9-04.03
其中比較重要的就是表3的最后一條：
? Common Mode Input Voltage
Range：共模輸入電壓范圍，為VEE到VCC-1.7V，比前面的“輸入電壓”范圍要小，而且距電源正電壓VCC至少要空出1.7V。
(3)非理想特性參數
關于非理想特性的各個參數是體現運放性能的關鍵，在這份數據規格書中，給出了這個運放器件兩種不同電壓的供電條件下的測試數據表格，其中第三頁的表4是在VCC-VEE=5V的供電條件下測得的，第四頁的表5是在VCC-VEE=32V的供電條件下測得的。
我們以表4為例，由于原表格較長，我們把它拆分成三個部分來看：
● 輸入特性參數：
與輸入相關的非理想特性參數都在INPUT CHARACTERISTICS這個表中，其中的大多數我們在前面的小節已詳細討論過，這里粗略地過一遍：
圖9-04.04
? VOS：輸入失調電壓，前面我們已詳細討論過了，這里典型值為0.3mV;
? ΔVOS/ΔT：輸入失調電壓的溫漂，典型值為7uV/℃;
? IIB：輸入偏置電流，典型值為-10nA，負號表明這個偏置電流反而是從運放的輸入端向外流出的;
? IOS：輸入失調電流，典型值為1nA，可見兩個輸入端的不平衡電流非常小;
? CMRR：共模抑制比，典型值為85dB，換算成比值約為：1085/20=17783倍;
? RIN：開環輸入阻抗，開環差模輸入阻抗典型值為85GΩ，開環共模輸入阻抗典型值為300GΩ，可見非常大。 在閉環電路中，輸入阻抗更大。
?
CIN：輸入電容，差模輸入電容典型值為0.6pF，共模輸入電容典型值為1.6pF，這是一個很小的值，與導線的寄生雜散電容相似。 關于輸入電容對放大電路性能的影響，我們放到頻率響應章再細講。
● 輸出特性參數：
與輸出相關的非理想特性參數都在OUTPUT CHARACTERISTICS這個表中，大多數理解起來也不難，我們這里同樣也粗略地過一遍：
圖9-04.05
? AVOL：開環增益，典型值為100dB，換算成比值就是105=100000倍;
? ZOUT_OL：開環輸出阻抗，典型值為1200Ω，不算太大;
? VOH：最高輸出電壓，典型值為VCC-1.4V，也就是說，若VCC接+5V電源，則運放的輸出端最多只能輸出3.6V電壓;
? VOL：最低出電壓，典型值為VEE+0.8V，含義與上面VOH類似;
? Io：輸出端電流能力，這里分為“吸收電流(Sinking Current)能力”和“提供電流(Sourcing
Current)能力”兩欄分別給出數據，根據表中數據，其輸出端最大能吸收的電流為20mA，最大能向外提供的電流為40mA;
? CL：負載電容，為運放輸出端與地之間的電容，典型值為1500pF。
● 其他參數：
剩下的參數我們就放在一起講了，其中大多數與頻率特性有關，我們要到頻率響應章節才能詳細展開解釋它們的含義，這里僅僅粗略羅列一下：
圖9-04.06
?
eN：電壓噪聲密度。 關于噪聲是個很龐大的話題，可能要到中級模擬電路里才能把噪聲的問題講清楚，這里我們僅簡單解釋一下如何使用這個參數。 這個噪聲是運放內部產生的噪聲，并且會被電路的增益放大，進而影響到輸出。 表中已給出在1kHz范圍內，其典型值是40nV/√Hz，當輸入電壓為0V時，在開環情況下，在輸出端將會產生的噪聲為：
如果是閉環情況，由于閉環增益比開環增益要小很多，因此根據上式算出的輸出端噪聲也會小很多。
? THD+N, GBWP, AM, αM, SR：這寫參數都和頻率響應相關，都要到頻率響應章節才能詳細展開講。
? PSRR：電源抑制比，其含義為電源電壓的改變量與由此引起的輸入失調電壓該變量之比的絕對值。
? IQ：靜態電流，即運放不接負載時本身消耗的靜態偏置電流，這里典型值為1.2mA。
3. 特性曲線
特性曲線中幾乎有一半和頻率響應相關，這里我們僅解釋一些與頻率無關的曲線。
● 翻轉時間曲線：
圖9-04.07
左圖是輸入電壓為大電壓(-2V2V)時的輸出特性翻轉曲線，右圖是輸入電壓為小電壓(-0.05V0.05V)時的輸出特性翻轉曲線，在對比中可看到，小電壓翻轉時，輸出的響應時間要快得多。
● 靜態消耗電流-溫度 曲線：
圖9-04.08
圖中用3種不同顏色顯示了在不同的供電電壓下，器件的靜態消耗電流隨溫度變化的曲線。 從圖中可見，器件的靜態消耗電流隨溫度升高而增加。
● 輸入失調電壓-共模輸入電壓 曲線：
圖9-04.09
上3圖中，分別給出了在不同的供電電壓(3V、5V、32V)條件下，“輸入共模電壓”對“輸入偏置電壓的影響”。
● 輸入偏置電流-溫度 曲線：
圖9-04.10
從圖中可以看到，溫度對“輸入偏置電流”和“輸入失調電流”的影響不大。
● 最高最低輸出電壓-輸出電流 曲線：
圖9-04.11
上面6圖分別給出了在不同的供電電壓(3V、5V、32V)條件下，輸出電流的大小對運放能輸出的最高、最低電壓的影響。左側3圖橫坐標為輸出端給出電流，影響運放的最高輸出電壓(縱坐標為VCC與最高輸出電壓VOH的差值);右側3圖橫坐標為輸出端吸收電流，影響運放的最低輸出電壓(縱坐標為最低輸出電壓VOL與VEE的差值)。
在圖中可見，輸出端給出或吸收的電流越大，它能輸出的極限輸出電壓絕對值越小。
工商網監
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