前一章我们分析的都是理想运放,理论上讲,对于抽象理想器件的描述及其电路分析,都应该属于《电路基本原理》的范畴。而这一章我们要分析非理想的实际运放及其参数特点,非理想运放的开环电压增益不再为无穷大,而是一个非常大的有限值(通常为几万到十几万);其输入电流也不再为0,而是有一个非常微小的值,由此会对运放的虚短、虚断、输入输出阻抗等特性带来一系列的影响,这些才是真正属于《模拟电路》的运放。
1. 差模与共模输入
● 差模输入:
前一章我们讲过差分放大器的概念,差分放大器只放大两个输入信号的差值,而不放大其公共部分。这两个输入信号的差值,称为:差模输入(differential inputs),也叫:差分输入、差动输入,其表达式为:
(注意我们用的都是交流相量的符号形式,以下同。)
● 共模输入:
事实上,由于实际的运放器件内部是由非理想的BJT或FET元器件构成,因此,对于两个输入信号的公共部分,也会有非常微小的放大。为评估这个公共部分对输出的影响,我们定义:共模输入(common inputs)为两个输入信号的平均值,表达式为:
● 运放实际输出:
实际的运放,会对差模输入信号和共模输入信号进行不同程度的放大,对差模信号放大的倍数称为:差模放大系数(defferential gain),记为:Ad;对共模信号放大的倍数称为:共模放大系数(common-mode gain),记为:Ac。因此,运放的实际输出的表达式为:
由于存在共模放大系数,因此即便像下图这样的接法(差模输入为0),运放的输出端也是会有输出的:
图9-01.01
● 共模抑制比:
一般我们希望运放的差模放大系数Ad越大越好,而共模放大系数Ac越小越好,因此,人们定义了一个参数来评估这两个系数的相对大小,称为:共模抑制比(common-mode rejection ratio),表达式为:
由于共模抑制比的数值通常比较大,因此用分贝(dB)单位来表示。
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