晶体管放大器的静态调测与增益测试
晶体管放大器的静态调测与增益测试
学号 2015212822
学生姓名张家梁
专业名称应用物理学（通信基础科学）
所在系（院）理学院
指导教师韩康榕
2016年 12月 14日
晶体管放大器的静态调测与增益测试
张家梁
（北京邮电大学，北京 100876）
摘要：本实验对单管共射放大电路进行研究。实验中需要设定直流偏置来确保Q点工作在合适的位置，保证交流放大电路的稳定性。否则会引起截止失真或者饱和失真，然后再用示波器观察交流信号，改变交流参数值并观察工作情况，并在这个过程中得到交流信号相应的动态范围。
关键词：单管共射；增益；静态调测；动态范围；示波器
Static Measurement and Gain Test of Transistor
Amplifier
Jialiang Zhang
(Beijing University of Posts and Telecommunications, BJ 10, China)
Abstract：In this experiment, the single-tube common-emitter amplifier circuit is studied. In the experiment, it is necessary to set the DC bias to ensure that the Q-point work in the right position to ensure the stability of the AC amplifier circuit. Otherwise it will cause distortion or saturation distortion cut-off, and then observe the AC signal with an oscilloscope to change the value of the AC parameters and observe the work, and in the process of AC signal to get the corresponding dynamic range.
Keywords:Single-tube common-firing; gain; static tuning; dynamic range; oscilloscope
引言
研究晶体管放大电路时，需要先连接好电路并经过调测确定合适的直流工作点，这个过程中，需要调节好静态工作点，就是使用示波器观察是否产生失真。在动态测量时在不同的电路参数下调节信号源的频率，观察输出波形的属性，得出动态调测的结果。
1实验目的
1.学习晶体管放大器静态工作点的调测方法。
2.研究静态工作点对放大器性能的影响。
3.掌握电压放大倍数、动态范围的测试方法。
4.熟悉常用电子仪器以及设备的使用。
2 实验原理
1.单极晶体管放大器静态工作点的测量
图1－1为电阻分压式单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B 1和R B 2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE ，以稳定放大器的静态工作点。Rp 用来调节静态工作点。当在放大器的输入端加入输入交流电压信号vi 后，在放大器的输出端便可得到一个与vi 相位相反，幅值被放大了的输出交流电压信号vo ，从而实现了电压放大。
图1共射极单管放大器实验电路
晶体管为非线性原件，要使放大器不产生非线性失真，就必须建立一个合适的静态工作点（Q 点），使晶体管工作在放大区。当Q 点合适时，输入大小合适的信号，输出波形不失真，若Q 过低，如图2所示，则I B 小，Ic 小，晶体管进入截止区，产生截止信号，如图2-3（A ）所示；当Q 点过高，即I B 大，则Ic 大，从而进入饱和区，产生饱和失真；如图1-3（b ）所示。
图2电路参数对静态工作点的影响图3静态工作点对vO 波形失真的影响
因此，在完成放大器的设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了学习放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。放大器的测量和调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试，放大器各项动态参数的测量与调试。实验一主要针对对静态工作点的测量和调试。
如图2所示，放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C （或VCE ）
的调整与测试。(a) (b)
静态工作点是否合适，对放大器的性能和输出波形都有很大影响。测量时，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。如工作点偏高，放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时v o的负半周将被削底，如图3-(a)所示；如工作点偏低则易产生截止失真，即v o的正半周被缩顶，如图3-(b)所示。对于线性放大电路而言，这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大器的输入端加入一定的输入电压u i，检查输出电压u o的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。改变电路参数U CC、R C、R B(R B1、R B2)都会引起静态工作点的变化，如图2所示。但当电路参数确定后，工作点的调整主要通过电位器调节来实现，输入合适的信号时，使输出波形达到最大且不失真，即为最佳的静态工作点。
1)直接测量法
将直流电流表(万用变置于直流电流档)串接在集电极电路直接测出I CQ的值。直接测量精度较高，但由于要断开电路，比较麻烦，尤其是焊接的电路。
2)间接测量法
①用直流电压表(万用表置于直流电压档)测电阻R C两端的电压U RC，然后计算
I CQ=U RC/R C。
②用直流电压表(万用表置于直流电压档)测电阻R E两端的电压U RE=U EQ，然后
计算I EQ=I CQ=U EQ/R E。电压表接在R E两端测量U EQ时会较小直流负反馈而使I EQ增大，但是间接测量U EQ，有一段接地，容易进行单手操作，因此试验常采用此方法。
为较小误差，应尽量选内阻大一些的电压表。
注意事项：
①进行I CQ的测量时为保证电路无输入以及干扰，应该将电路的输入端对地短路
②间接测量测出U RC算出I CQ后，还需进一步检验其他的静态参数，以免出现假
象。例如，晶体管发射结因损坏而断路，同样可以测出U RC的值，但此时I CQ的数值已经无实际意义。因此在测出I CQ的值后需要测量一下U BEQ或U CEQ的值以供做出正确的判断。
③在测量U BEQ时，将万用表直接跨接咋已经途观的B、E极间测量，而不要求
采用U BEQ=U BQ-U EQ的测量方法，否则可能得到错误的结果。
2.单极晶体管放大器的静态工作点的调整
调整静态工作点主要通过偏置电路进行。如图1，通过调节电位器Rp来改变电阻R B1的值，从而调节基级电压，使三极管的偏置电流改变，达到改变静态工作点的目的。与电位器R P 串联的电阻R为限流保护电阻，对电路起保护作用。
3.放大器电压放大倍数的测量
电压放大倍数是放大电路输出信号电压u o与输入信号电压u i之比，测试电路如图1所示。具体测量步骤如下：
①输入信号选正弦信号，频率选择放大器的中频段的某一概率，如音频放大器可选择
1kHz。信号的幅度不能过大，否则会造成输入信号失真。
②示波器同时输入输出波形，保证在输入波形无明显的非线性失真，无振荡，无严重
干扰，电路处于正常工作状态下。
③根据工作频率的高低选择低频晶体管毫伏表，用毫伏表测量放大器的输入信号电压
有效值u o和输入信号电压有效值u i，计算电压放大倍数：Au=u o/u i。也可以用示波器测量输出信号电压峰峰值u opp和输入信号电压峰峰值u ipp则Au=u opp/u ipp。
4.放大器输入、输出阻抗的测量
1)伏安法测量放大器的输入电阻Ri
放大电路在小信号作用下，可以看做一个线性电路，这个线性电路对于前一级短路来讲，相当于负载阻抗Zi，这个负载阻抗称为放大器的输入阻抗，在放大器的中频段，可以认为输入阻抗不随频率变化，因此可用刚输入电阻Ri表示。
伏安法测量放大器的输入电阻Ri的电路如图2.4所示，具体测量步骤及注意事项如下：
①在输入回路串接一个参考电阻R，其阻值应与被测输入电阻Ri理论值尽量相近；
②正弦输入信号的频率取在放大电路中频段内，幅度适中；
③示波器同时监测输入输出波形，确保电路工作正常；
④用晶体管毫伏表分别测量参考电阻R两端对地的交流电压u1、u2；
⑤根据测量数据，流过R的电流i_R=u_R/R，就是放大电路的实际电流，而放大电路
的输入电阻是输入电压与输入电流的比，即：
R i=u i
i i =u2
u1?u2
=u2R
u1?u2
；
⑥使用欧姆表测量参考电阻R，得到其实际电阻应用于上述公式，计算得到R i。
图2.4
2)伏安法测量放大器的输出电阻R o
在中频小信号情况下，放大电路对后一级电路来讲，可以看作一个内阻为R o、源电压u o为的等效信号源。R o就是放大电路的输出电阻，它的大小反映了放大器的带载能力。
伏安法测量放大器的输入电阻R o的电路如图2.5所示，具体测量步骤及注意事项如下：
①在输入回路串接一个参考电阻R L，其阻值应与被测输入电阻R o理论值尽量相近；
②正弦输入信号的频率取在放大电路中频段内，幅度适中；
③示波器同时监测输入输出波形，确保电路工作正常；
④用晶体管毫伏表分别测量不接负载R L时的输出电压u01，接上R L时的输出电压u02；
⑤根据测量数据，u01就是等效电压源的源电压u o，而接上负载R L后，u o、R o和R L就
形成回路，u02就是回路中R L上的交流压降，即：
R o=u01?u02
i o =u01?u02
u02
L
=R L u01
u02
?1；
⑥使用欧姆表测量参考电阻R L，得到其实际电阻应用于上述公式，计算得到R o。
5.放大器动态范围的测量
（1）动态范围的测量
放大器在线性工作范围内，可以将信号不失真地放大，超过这个范围后，其输出信号将产生非线性失真。
放大器的动态范围是指输入电压为正弦波的时候，放大器输出电压波形不产生明显失真的情况下，所能达到的最大输出电压的峰峰值。
在实际的测量技术中，人们对于“不产生明显失真”有两种约定：
①非线性失真的系数不超过某一规定的量值，可以用失真度测试仪进行监测；
②用示波器定性地观察输出正弦波信号没有明显失真，一般用肉眼可观察出明显的波
形失真时，非线性失真系数已不低于5%了。
放大器动态范围的具体测量方法如下：
①正弦输入信号的频率取被测放大器的中频段的某一频率；
②示波器或失真度测试仪接在被测放大器的输出端，监测输出波形；
③调节信号源使被测放大器输入信号的幅度逐渐增大，放大器输出信号幅度也随之逐
渐增大，直到被测放大器输出波形出现明显的限幅失真，或失真度达到某一数值；
④用示波器测出被测放大器此时输出的正弦波的峰峰值，即为动态范围大小。
（2）最大动态范围的测量
放大器动态范围的大小与电路的静态工作点密切相关，如果在测量过程中出现输出信号正负半周限幅失真不对称的情况，也就是输出信号正负半周不同时出现限幅，则可以在限幅失真刚出现时调节电路的静态偏置电路改变其静态工作点，使输出波形的限幅失真消失，再继续增加输入信号的幅度，如此反复调节，直到输出波形正负半周将要同时产生限幅失真，此时的最大不失真输出波形的峰峰值，就是放大器的最大动态范围大小。
3 实验步骤
1.静态调测：调节静态工作点I CQ为3mA
按照电路图正确连接电路（接通电流前，先将R P调至最大），输入端短接使输入为0，接通-12V电源，调节Rp，万用表直流电压档测U EQ使I CQ=I EQ=U EQ/R E为3mA，然后测量U BQ、U EQ、U CQ以及R B2的值并记录。
2.动态测量
将电路输入端的短路线去掉。将函数信号发生器调节至正弦输出，输出信号幅度调至最小后，将函数信号发生器正确接入电路的输入端
a)输入信号频率调为1kHz，毫伏表接电路的输入端，调节函数信号发生器使输入信号有效值为5mV，用示波器观察u i和u o的波形，分析波形正常后，用交流毫伏表测量输出信号的有效值，计算电压放大倍数，在坐标纸上规范出处u i和u o的波形、
b)输入信号频率改为30kHz，有效值为40mV的正弦信号，分别增大和减小Rp，市波形出现两种不同失真，分别测量两种是真情况下的静态工作点I C和U CE判断失真类型。
4实验数据及处理
1.实验电路
实验实际的电路如图所示：
2.静态调测：调节静态工作点I CQ 为3mA
数据如下表所示：
3.动态测量：
a)
输出信号有效值：141mVu i 和u o 的波形如下图所示：
故电压放大倍数为Avs=6.24/136*1000=45.88 b)
①减小Rp，出现饱和失真：
②增大Rp，出现截止失真
此时U CE=-0.0953V I C=0.1701mA
5实验中遇到的问题及解决方法
实验的难度在于电路的连接和调试。在连接过程中需要先连接直流偏置电路，测量直流偏置是否正确，正确以后要继续连接交流工作电路，形成回路，否则继续检查电路中的错误，直到准确为止。再继续检测各元件电压，电流值是否在正常范围内，否则可能出现短路、断路或者元件损毁等情况。所以在连接电路时要准确，检测电路时要全面。
6 思考题
1.运用理论知识对饱和失真和截止失真波形进行解释
交流信号工作时，示意图如下图所示：
故饱和失真是由于直流工作点设置太高，而截止失真由于直流工作点设置过低，同时出现
时是由于输入信号幅值过大。
2.讨论本实验中的调测方法，总结实验注意事项
本实验中调测方法有晶体管集电极电流的调测，静态工作点的调整，放大器电压放大倍数的测量，输入输出阻抗的测量以及放大器动态范围的测量。实验中注意电路的连接要准确，检测好各元器件是否正常工作，输出信号不能出现失真，输入信号的频率范围幅值选择要合理，直流工作点要设定好，能够为交流工作提供稳定的偏置。
7总结
此电路实验对单管共射电路进行了深入的研究，通过准确确定直流工作点，来避免交流工作失真现象的产生，以及失真现象产生的原理等有了更深入的认识和理解。在电路连接方面有了更熟练的应用，也对晶体管放大电路的交流、直流放大原理有了一定的了解。
8 参考文献
[1] Tektronix示波器使用手册.
[2]电子测量与电子电路实验.北京邮电大学电子工程学院电路中心[J]:86-87
运算放大器的保护 放大器输入保护的利与弊
目前广泛应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器。在该集成电路的输入与输出之间接入不同的反馈网络,可实现不同用途的电路,例如利用集成运算放大器可非常方便的完成信号放大、信号运算（加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等）、信号的处理（滤波、调制）以及波形的产生和变换。集成运算放大器的种类非常多,可适用于不同的场合。 3.2.1 集成运算放大器的分类 按照集成运算放大器的参数来分,集成运算放大器可分为如下几类。 1．通用型运算放大器 通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。例μA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356都属于此种。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。 2．高阻型运算放大器 这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般r id＞（109~101 2）Ω,I IB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点,用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级,不仅输入阻抗高, 输入偏置电流低,而且具有高速、宽带和低噪声等优点,但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。 3．低温漂型运算放大器
在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、 AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。 4．高速型运算放大器 在快速A/D和D/A转换器、视频放大器中,要求集成运算放大器的转换速率S R一定要高,单位增益带宽BWG一定要足够大,像通用型集成运放是不能适合于高速应用的场合的。高速型运算放大器主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。常见的运放有LM318、μA715等,其S R=5 0~70V/μs,BW G＞20MHz。 5．低功耗型运算放大器 由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等,其工作电压为±2V~±18V,消耗电流为50~250μA。目前有的产品功耗已达微瓦级,例如ICL7600的供电电源为1.5V,功耗为10μW,可采用单节电池供电。 6．高压大功率型运算放大器 运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中,输出电压的最大值一般仅几十伏,输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流,集成运放外部必须要加辅 助电路。高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路,即可输出高电压和大电流。例如D 41集成运放的电源电压可达±150V,μA791集成运放的输出电流可达1A。 3.2.2 正确选择集成运算放大器 集成运算放大器是模拟集成电路中应用最广泛的一种器件。在由运算放大器组成的各种系统中,由于应用要求不一样,对运算放大器的性能要求也不一样。
运算放大器构造及原理
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运算放大器的工作原理 放大器的作用： 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同，运算放大器原理 运算放大器（Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP）是一种直流耦合﹐差模（差动模式）输入、通常为单端输出（Differential-in, single-ended output）的高增益（gain）电压放大器，因为刚开始主要用于加法，乘法等运算电路中，因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性：无限大的输入阻抗、等
低频低噪声高增益放大器讲解
低频低噪声高增益放大器 一、基本要求 （1）放大器 a．电压放大倍数200~2000倍，放大倍数可预置步进（间隔不大于200倍），有数字显示额外加分。 b．通频带3kHz~5kHz。 c．放大倍数为2000倍时，测得输出噪声电压峰—峰值等效到输入端小于800nV。d．最大不失真输出幅度不小于8V。 e．输入电阻不小于1kΩ，输出电阻不大于20Ω。 （2）自制供电电源。单相交流220伏电压供电，电源波动±10%时可正常工作。 （3）自制适合于本放大器测试用的信号源。 发挥部分 （1）电压放大倍数更高、步长更小 （2）等效输入噪声不大于200nV。 （3）等效输入电阻大于10kΩ。 （4）数字显示精度进一步改善 二、方案设计 2.1方案流程图
2.2 信号源制作模块 信号源原理图
信号源效果图 说明：单片机制作4.5KHZ的信号源，为电路提高信号源。 2.3 π网络衰减射随器带通滤波器模块制作 衰减网络 说明：由于单片机制作的信号源输出幅度很大，4V左右，而题目的要求知，信号源提供的电压幅度在10mV左右，因此通过衰减网络达到目的。
射随器 说明：射随器提高输入阻抗，以达到题目指定的要求。 带通滤波器 说明：带通滤波器的范围为3kHz~5kHz，因此可以满足通频带3kHz~5kHz的要求。 2.4 DAC0832程控网络
说明：通过DAC0832实现电压放大倍数200~3000倍的控制，把放大3000倍后的信号作为DAC0832的参考电压，通过数字量实现步进100倍的增益控制。 2.5 后级放大
说明：放大倍数进一步放大，固定放大1000倍。 2.6 电源制作模块
运算放大器的典型应用
Op Amp Circuit Collection AN-31
Practical Differentiator f c e 1 2q R2C1 f h e 1 2q R1C1 e 1 2q R2C2 f c m f h m f unity gain TL H 7057–9 Integrator V OUT e b 1 R1C1 t2 t1 V IN dt f c e 1 2q R1C1 R1e R2 For minimum offset error due to input bias current TL H 7057–10 Fast Integrator TL H 7057–11Current to Voltage Converter V OUT e l IN R1 For minimum error due to bias current R2e R1 TL H 7057–12 Circuit for Operating the LM101 without a Negative Supply TL H 7057–13Circuit for Generating the Second Positive Voltage TL H 7057–14
Neutralizing Input Capacitance to Optimize Response Time C N s R1 R2 C S TL H 7057–15 Integrator with Bias Current Compensation Adjust for zero integrator drift Current drift typically0 1 n A C over b55 C to125 C temperature range TL H 7057–16 Voltage Comparator for Driving DTL or TTL Integrated Circuits TL H 7057–17 Threshold Detector for Photodiodes TL H 7057–18 Double-Ended Limit Detector V OUT e4 6V for V LT s V IN s V UT V OUT e0V for V IN k V LT or V IN l V UT TL H 7057–19 Multiple Aperture Window Discriminator TL H 7057–20
2.1晶体管单级放大器
2.1晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、掌握用multisim仿真软件分析单级放大器主要性能指标的方法。 2、掌握晶体管放大器静态工作点的调试和调整方法，观察静态工作点对放大器输出波形的影响。 3、测量放大器的放大倍数、输入电阻和输出电阻。 二、实验原理 实验电路如图2.1－1所示，采用基极固定分压式偏置电路。电路在接通直 流电源V cc 而未加入信号（V i =0）时，三极管三个极电压和电流称为静态工作点， 即 V BQ =R 2 V CC /(R 2 +R 3 +R 7 ) （2.1-1） I CQ =I EQ =(V BQ -V BEQ) /R 4 （2.1-2） I BQ =I EQ /β（2.1-3） V CEQ ＝V CC －I CQ （R 5 ＋R 4 ）（2.1-4） 1、放大器静态工作点的选择和测量
放大器的基本任务是不失真的放大小信号。为了获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选的太高，则容易引起饱和失真；而选的太低，又易引起截止失真。 静态工作点的测量是指在接通电源电压后放大器输入端不加信号时，测量晶 体管的集电极电流I CQ 和管压降V CEQ 。其中V CEQ 可直接用万用表直流电压档测C-E 极间的电压既得，而I CQ 的测量则有直接法和间接法两种： （1）直接法：将万用表电流档串入集电极电路直接测量。此法精度高，但要断开集电极回路，比较麻烦。 （2）间接法：用万用表直流电压档先测出R 5上的压降，然后根据已知R 5 算出 I CQ ，此法简单，在实验中常用，但其测量精度差。为了减小测量误差，应选用内 阻较高的电压表。 当按照上述要求搭好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点具体的调节步骤如下： 根据示波器上观察到的现象，做出不同的调整动作，反复进行。当加大输入信号，两种失真都出现，减小输入信号，两种失真同时消失，可以认为此时的静态工作点正好处于交流负载线的中点，就是最佳的静态工作点。去掉输入信号， 测量此时的V CQ ,就得到了静态工作点。 2、电压放大倍数的测量 电压放大倍数是指放大器的输入电压Ui输出电压Uo之比 A V =U O /U i （2.1-5） 用示波器分别测出U O 和U i ，便可按式（2.1-5）求得放大倍数，电压放大倍数与 负载R 6 有关。 3、输入电阻和输出电阻的测量 （1）输入电阻Ri用电流电压法测得，电路如图2.1-3所示。在输入回路中 串接电阻R=1kΩ，用示波器分别测出电阻两端电压V i 和V s ，则可求得输入电阻 R i 为 R i =V i /R i =V i ×R/（V s -V i ）（2.1-6）
放大器的精度和稳定性
电路结构建议采用典型电路形式和厂商提供的电路，许多电路结构都是经过很多工程师们反复实验和验证过的。采用OP构成的放大器电路的精度主要与外部元器件参数有关，例如放大倍数与外接的电阻有关。 解决放大器的稳定性就比较复杂了，涉及到放大器的电路结构、PCB布局、电源供给、以及放大器所在的系统环境等等、等等。 一些建议如下： 与分立器件相比，现代集成运算放大器（op amp）和仪表放大器（in-amp）为设计工程师带来了许多好处。虽然提供了许多巧妙、有用并且吸引人的电路。往往都是这样，由于仓促地组装电路而会忽视了一些非常基本的问题，从而导致电路不能实现预期功能——或者可能根本不工作放大器电路设计：如何避免常见问题。 （1）最常遇到的一个应用问题是在交流（AC）耦合运算放大器或仪表放大器电路中没有提供偏置电流的直流（DC）回路。在图1中，一只电容器与运算放大器的同相输入端串联以实现AC耦合，这是一种隔离输入电压（VIN）的DC分量的简单方法。这在高增益应用中尤其有用，在那些应用中哪怕运算放大器输入端很小的直流电压都会限制动态范围，甚至导致输出饱和。然而，在高阻抗输入端加电容耦合，而不为同相输入端的电流提供DC通路，会出现问题。 图1 运算放大器AC耦合输入错误的连接形式 （2）在仪表放大器的输出端和ADC的输入端之间通常接一个简单的RC低通抗混叠滤波器以减少带外噪声。RC低通滤波器的典型值：R = 50Ω~ 200Ω，C = 1/(2πR F)，按电路的-3 dB带宽设置C的取值。 （3）当从电源电压利用分压器为放大器提供参考电压时应保证PSR性能 一个经常忽视的问题是电源电压VS的任何噪声、瞬变或漂移都会通过参考输入按照分压比经过衰减后直接加在输出端。实际的解决方案包括旁路滤波以及甚至使用精密参考电压IC 产生的参考电压，例如ADR121，代替Vs分压。
通用集成运算放大器测试方法
运算放大器电参数测试方法通用集成运算放大器电路测试方法 作者：李雷 一、器件介绍 集成运算放大器（简称运放）是模拟集成电路中较大的一个系列，也是各种电子系统中不可缺少的基本功能电路，它广泛的应用于各种电子整机和组合电路之中。本文主 要介绍通用运算放大器的测试原理和实用测试方法。 1．运算放大器的分类 从不同的角度，运算放大器可以分为多类： 1．从单片集成规模上可分为：单运放（如：OP07A）、双运放(AD712)、四运放 (LM124)。 2．从输出幅度及功率上可分为：普通运放、大功率运放(LM12)、高压运放（OPA445）。 3．从输入形式上可分为：普通运放、高输入阻抗运放(AD515、LF353)。 4．从电参数上可分为：普通运放、高精密运放（例如：OP37A）、高速运放(AD847)等。 5．从工作原理上可分为：电压反馈型运放、电流反馈型运放（AD811）、跨倒运放(CA3180)等。 6．从应用场合上可分为：通用运放、仪表运放（INA128）、音频运放(LM386)、视频运放(AD845)、隔离运放（BB3656）等。 2．通用运放的典型测试原理图（INTERSIL公司）
李雷 第 1 页2008-9-10
运算放大器电参数测试方法 二、电参数的测试方法以及注意事项 一般来说集成运算放大器的电参数分为两类：直流参数和交流参数。直流参数主要包括：失调电压、偏置电流、失调电流、失调电压调节范围、输出幅度、大信号电压增益、电源电压抑制比、共模抑制比、共模输入范围、电源电流十项。交流参数主要包括：大信号压摆率、小信号过冲、单位增益带宽、建立时间、上升时间、下降时间六项。而其中电源电流、偏置电流、失调电流、失调电压、输出幅度、开环增益、电源电压抑制比、共模抑制比、大信号压摆率、单位增益带宽这十项参数反映了运算放大器的精度、 速度、放大能力等重要指标，故作为考核运放器件性能的关键参数。 通常运算放大器电参数的测试分为两种方法：一种是单管测试法，另一种是带辅助放大器的测试方法。尽管单管测试法外围线路较为简单，但由于不同运放各项电参数差异很大，不利于计算机测试系统实现自动测试，故在生产测试中较少采用（有兴趣的人员可参考北京市半导体器件研究所李铭章教授编写的《运算放大器电参数测试方法》）。 为了能采用统一的测量线路实现自动测试，发展了利用辅助放大器进行测试的新方法。 该测试方法具有以下优点：1）被测器件的直流状态能自动稳定，且易于建立测试条件； 2）环路具有较高的增益，有利于微小量的精确测量；3）可在闭环条件下实现开环测试； 4）易于实现不同参数测试的转换，有利于实现自动测试。鉴于运放辅助放大器测试方法所具有的优越性，该方法已被国际电工委员会（IEC）确定为运算放大器测试标准。 我测试中心基于LTX—77 测试系统开发的通用运放测试包也是参考了该标准而设计的（可参考由胡浩同志编写的《运放测试包规范》）。图 1 为运放的辅助放大器测试方法的基本原理图。 图中运放A 为辅助放大器，DUT 为被测运放。辅助放大器应满足以下要求：a．开环增益大于60Db； b．输入失调电流和输入偏值电流应很小； 李雷 第 2 页2008-9-10
晶体管单管放大器
实验二晶体管单管放大器 一、实验目的 1．熟悉电子元器件和TB型模拟电路实验仪 2．学会放大器静态工作点的调试方法。 3．分析电路参数的变化对放大器静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。 4．掌握放大器电压放大倍数，输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 二、实验电路及设备 1．示波器、万用表。 2．TB型模拟电路实验仪及①号实验模板。 二、实验电路及原理 1．估算电流放大系数β 晶体三极管的β值可以由输出特性曲线上求出，如图2-1所示。先通过Q点作横轴的垂直线，确定对应Q点的V CE值，再从图中求出一定V CE条件下的和相应的，则Q点附近的交流电流放大系数为：
它的偏置电路采用R b和R b2组成的分压电路。在放大器的输入端加上输入信号以后，在放大器的输出端便可得到幅值被放大了的相位相反的输出信号。 静态工作点：V CEQ=E C-I CQ。R C I BQ=E C-V BEQ=I CQ R Bβ 动态参数：电压放大倍数 其中 四、实验步骤 按图用连线在①号实验模板上连接号电路，将Rp的阻值调到最大，检查连线无误后接通电源。 1．静态工作点测试 调整Rp为某一值（使V CE=6V），测量静态工作点，填入表2-1并计算出I B、I CO（I CQ、I BQ可通过计算求得） 2．放大倍数测试 （1）将信号放大器调到f=1kHz幅值为5mv，接到放大器的输入端Vi，用示波器观察Vi和Vo端的波形，并比较与输入端的相位。 （2）输入信号频率不变，逐渐加大输入信号幅度，在R L=∞时，用示波器观察V O不失真时的最大值，并填表2-2
3．观察Rb、Rc、R L对放大电路静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。按表2-3要求，输入信号Vi=5mV，f=1kHz、记录测量数据和Vo波形。 4．观察波形失真，测量静态工作点电压V CEQ、V BEQ 输入信号Vi=10mV f=1kHz调节Rp ,使Rb增大或减小，观察波形失真情况，测量并填入表2-4（若不失真观察不明显，可变化Vi重测） 5．测量放大器的输入输出电阻 （1）输入电阻的测量，在输入端串接一个4.7k的电阻，如图 2-3，按第八页输入电阻的计算方法，即可计算出输入电阻r i. (2)输出电阻的测量，在输出端接入负载电阻2.7K，在输出V O不失真的情况下，测负载与空载时的Vo值，按第八页输出电阻的计算方法，即可求输出电阻ro.
高增益宽带放大器的研究与设计
南京师范大学中北学院 毕业设计（论文）（2013届） 题目：高增益宽带放大器的研究与设计 专业：电子信息工程 姓名：XXX 学号： XXX 指导教师：王兴和职称：教授 填写日期： 2013-5-10 南京师范大学中北学院教务处制
摘要 在无线通信系统中，高增益宽带放大是其重要的组成部分，它性能的好坏对整个系统起着重要的的作用。随着通信技术的发展，军用和民用对其提出了更高的要求，对射发系统的研制提出了更高的要求甚至是全新的要求。 文章介绍了一种基于模拟运算放大器实现的增益可控的宽带放大器。该器件由三个部分组成，第一部分由运算放大器OPA2613组成，第二部分中间级连续可调增益由放大器OPA842完成，第三部分功放由AD811完成。工作频带宽可达3.9MHZ，增益调节0dB-53dB。放大器噪声小, 动态范围宽。在通频带内增益起伏为1dB左右。通过反馈电阻可调，可实现增益的变化。通过Multisim的仿真能达到良好的效果。整个系统工作可靠，稳定，而且成本低效率高。 关键词：OPA2613 OPA8421 AD811 可控增益带宽放大器
ABSTRACT In a wireless communication system, high-gain broadband amplification is an important part of that, It is good or bad performance of the whole system plays an important role. With the development of communication technology, military and civilian put forward higher requirements for it, Hair on the radio system development put forward higher requirements even entirely new requirements. This paper presents a simulation-based operational amplifier gain controlled wideband amplifier. The device consists of three parts, the first part of the operational amplifier OPA2613, and the second part of the intermediate stage adjustable gain amplifier OPA842 completed by the third part of the amplifier by the AD811 is completed. Frequency band up to 3.9MHZ, gain adjustment 0dB-53dB. Amplifier noise, wide dynamic range. Ups and downs in the pass band gain is about 1dB.. Adjustable through the feedback resistor, the gain variation can be achieved. By Multisim simulation can achieve good results. The whole system is reliable, stable and cost-inefficient rate. Key words: OPA2613 OPA8421 AD811 Controllable gain Bandwidth amplifier
通用集成运算放大器测试方法
通用集成运算放大器电路测试方法 作者：李雷 一、器件介绍 集成运算放大器（简称运放）是模拟集成电路中较大的一个系列，也是各种电子系统中不可缺少的基本功能电路，它广泛的应用于各种电子整机和组合电路之中。本文主 要介绍通用运算放大器的测试原理和实用测试方法。 1．运算放大器的分类 从不同的角度，运算放大器可以分为多类： 1．从单片集成规模上可分为：单运放（如：OP07A）、双运放(AD712)、四运放(LM124)。 2．从输出幅度及功率上可分为：普通运放、大功率运放(LM12)、高压运放（OPA445）。 3．从输入形式上可分为：普通运放、高输入阻抗运放(AD515、LF353)。 4．从电参数上可分为：普通运放、高精密运放（例如：OP37A）、高速运放(AD847)等。 5．从工作原理上可分为：电压反馈型运放、电流反馈型运放（AD811）、跨倒运放(CA3180)等。 6．从应用场合上可分为：通用运放、仪表运放（INA128）、音频运放(LM386)、视频运放(AD845)、隔离运放（BB3656）等。 2．通用运放的典型测试原理图（INTERSIL公司）
二、电参数的测试方法以及注意事项 一般来说集成运算放大器的电参数分为两类：直流参数和交流参数。直流参数主要包括：失调电压、偏置电流、失调电流、失调电压调节范围、输出幅度、大信号电压增益、电源电压抑制比、共模抑制比、共模输入范围、电源电流十项。交流参数主要包括：大信号压摆率、小信号过冲、单位增益带宽、建立时间、上升时间、下降时间六项。而其中电源电流、偏置电流、失调电流、失调电压、输出幅度、开环增益、电源电压抑制比、共模抑制比、大信号压摆率、单位增益带宽这十项参数反映了运算放大器的精度、 速度、放大能力等重要指标，故作为考核运放器件性能的关键参数。 通常运算放大器电参数的测试分为两种方法：一种是单管测试法，另一种是带辅助放大器的测试方法。尽管单管测试法外围线路较为简单，但由于不同运放各项电参数差异很大，不利于计算机测试系统实现自动测试，故在生产测试中较少采用（有兴趣的人员可参考北京市半导体器件研究所李铭章教授编写的《运算放大器电参数测试方法》）。 为了能采用统一的测量线路实现自动测试，发展了利用辅助放大器进行测试的新方法。 该测试方法具有以下优点：1）被测器件的直流状态能自动稳定，且易于建立测试条件； 2）环路具有较高的增益，有利于微小量的精确测量；3）可在闭环条件下实现开环测试； 4）易于实现不同参数测试的转换，有利于实现自动测试。鉴于运放辅助放大器测试方法所具有的优越性，该方法已被国际电工委员会（IEC）确定为运算放大器测试标准。 我测试中心基于LTX—77 测试系统开发的通用运放测试包也是参考了该标准而设计的（可参考由胡浩同志编写的《运放测试包规范》）。图 1 为运放的辅助放大器测试方法的基本原理图。 图中运放 A 为辅助放大器，DUT 为被测运放。辅助放大器应满足以下要求：a．开环增益大于60Db； b．输入失调电流和输入偏值电流应很小；
运算放大器的稳定性6―电容性负载稳定性
运算放大器稳定性 第 6 部分（共 15 部分）电容性负载稳定性：R ISO 、高增益及 CF 、噪声增益 作者：Tim Green ，德州仪器 本系列的第六部分是新《电气工程》杂志 (Electrical Engineering ) 中“保持容性负载稳定的六种方法”栏目的开篇。这六种方法是 R ISO 、高增益及 CF 、噪声增益、噪声增益及 CF 、输出引脚补偿 (Output Pin Compensation )，以及具有双通道反馈的 R ISO 。本部分将侧重于讨论保持运算放大器输出端容性负载稳定性的前三种方法。第 7 和第 8 部分将详细探讨其余三种方法。我们将采用稳定性分析工具套件中大家都非常熟悉的工具来分析每种方法，并使用一阶分析法来进行描述。该描述方法是：通过 Tina SPICE 环路稳定仿真进行相关确认；通过 Tina SPICE 中的 V OUT ／V IN AC 传递函数分析来进行检验；最后采用 Tina SPICE 进行全面的实际瞬态稳定性测试 (Transient Real World Stability Test)。在过去长达 23 年中，我们在真实环境以及实际电路情况下进行了大量测算，充分验证了这些方法的有效性。然而，由于资源的限制，本文所述电路并未进行实际制作，在此仅供读者练习或在自己的特定应用（如分析、合成、仿真、制作以及测试等）中使用。 运算放大器示例与 R O 计算 在本部分中，用于稳定性示例的器件将是一种高达 +/40V 的高电压运算放大器 OPA452。这种“功能强大的运算放大器”通常用于驱动压电致动器 (piezo actuator)，正如您可能已经猜到的那样，该致动器大多为纯容性的。该放大器的主要参数如图 6.1 所示。图中未包含小信号 AC 开环输出阻抗 R O 这一关键参数，在驱动容性负载时，该参数对于简化稳定性分析极其重要。由于参数表中不含该参数，因而我们需要通过测量得出 R O 。由于 Analog & RF Models 公司 (https://www.wendangku.net/doc/e512898634.html,/%7Ewksands/) 的 W. K. Sands 为该放大器构建了 SPICE 模型，因而我们可用 Tina SPICE 来测量 R O 。对于数据表参数而言，W. K. Sands SPICE 模型已经过长期而反复的考证具有极高的精确性，更重要的是，它是真正的硅芯片部件！ 运算放大器稳定性 OPA452 Supply: +/-10V to +/-40V Slew Rate: +7.2V/us, -10V/us Vout Saturation: Io=50mA, (V-)+5V, (V+)-5.5V Io=10mA, (V-)+2V, (V+)-2V 图 6.1：OPA542 重要参数 为了测试 R O ，我们在图 6.2 的开环增益和相位与OPA452 频率关系图上标注“工作点 (operating point )”。通过测试此“工作点”（无环路增益的频率与增益点）的 R OUT ，R OUT = R O （如欲了解R O 及 R OUT 的详细探讨，敬请参见本系列的第 3 部分）。 R O Test Point
低频低噪声高增益放大器
低 频 低 噪 声 高 增 益 放 大 器——设计与报告总结 2012年7月15日 目录： 一．方案设计与论证 A.题目要求和指标分析
B.信号源部分 C.前级放大部分 D.滤波器部分 E.压控放大模块 F.功率放大模块 G.负反馈放大模块 二．电路设计 A.整体电路设计 B.信号源部分 C.前级放大部分 D.滤波器部分 E.压控放大部分 F.功率放大部分 G.负反馈部分 三．测试方法与测试结果 a.仿真部分 b.实测部分 本次设计是以vca810，op07，tda2030，msp430为核心器件的低频低噪声放大器。带宽为3kHz~5kHz,电压放大系数可达200~2000倍，
能保证波形不失真，噪声系数小，性能良好。信号由自制正弦波振荡器产生，经过前级放大，再经vca810进行压控放大，而后经过3阶有源切比雪夫带通滤波器，最后经过tda2030为核心的功率放大器，输出给负载。而由Msp430单片机进行AD采样和DA输出，实现负反馈。设计方案具有放大倍数高，预置步长小，低噪声，数字显示精度高等特点，达到了设计要求，切实可行。 一．方案论证 1.题目要求和指标分析 根据题目要求，设计方案应该实现电压放大，预置步进，数字显示，并且信号的通频带要在3kHz~5kHz,低噪声。综合各项设计指标，将该系统设计为以下模块：信号发生模块，前级放大模块，步进放大模块，滤波器模块，功率放大模块，反馈模块； 具体设计框图如下： 2. 信号源部分 方案1：以为LM358为核心的正弦波振荡器，优点是元器件少，成本低，稳定性好，失真度小，幅度频率可调，常用于音频电路。
集成运放的主要参数以及测试方法
集成运放的性能主要参数及国标测试方法 集成运放的性能可用一些参数来表示。 集成运放的主要参数： 1．开环特性参数 （1）开环电压放大倍数Ao。在没有外接反馈电路、输出端开路、在输入端加一个低频小信号电压时，所测出输出电压复振幅与差动输入电压复振幅之比值，称为开环电压 放大倍数。Ao越高越稳定，所构成运算放大电路的运算精度也越高。 （2）差分输入电阻Ri。差分输入电阻Ri是运算放大器的主要技术指标之一。它是指：开环运算放大器在室温下，加在它两个输入端之间的差模输入电压变化量△V i与由它所引起的差模输入电流变化量△I i之比。一般为10k~3M，高的可达1000M以上。 在大多数情况下，总希望集成运放的开环输入电阻大一些好。 （3）输出电阻Ro。在没有外加反馈的情况下，集成运放在室温下其输出电压变化与输出电流变化之比。它实际上就是开环状态下集成运放输出级的输出电阻，其大小反映 了放大器带负载的能力，Ro通常越小越好，典型值一般在几十到几百欧。 （4）共模输入电阻Ric。开环状态下，两差分输入端分别对地端呈现的等效电阻，称为共模输入电阻。 （5）开环频率特性。开环频率特性是指：在开环状态下，输出电压下降3dB所对应的通频带宽，也称为开环-3dB带宽。 2.输入失调特性 由于运算放大器输入回路的不对称性，将产生一定的输入误差信号，从而限制里运算放大器的信号灵敏度。通常用以下参数表示。 （1）输入失调电压Vos。在室温及标称电源电压下，当输入电压为零时，集成运放的输出电位Vo0折合到输入端的数值，即： Vos=Vo0/Ao 失调电压的大小反映了差动输入级元件的失配程度。当集成运放的输入端外接电阻比较小时。失调电压及其漂移是引起运算误差的主要原因之一。Vos一般在mV级，显然它越小越好。 （2）输入失调电流Ios。在常温下，当输入信号为零时，放大器两个输入端的基极偏置电流之差称为输入失调电流。即： Ios=Ib- — Ib+ 式中Ib-、Ib+为放大器内两个输入端晶体管的基极电流。Ios一般在零点几微安到零点零几微安数量级，其值越小越好。失调电流的大小反映了差动输入级两个晶体管B值的失配程度，当集成运放的输入端外接电阻比较大时，失调电流及其漂移将是运算误差的主要原因。（3）输入失调电流温漂dIos。温度波动对运算放大器的参数是有影响的。如温度变化时，不仅能使集成运放两输入晶体管的基极偏置电流Ib-、Ib+发生变化，而且两者的变化率也不相同。也就是输入失调电流Ios将随温度而变化，不能保持为常数。一般 常用的集成运放的dIos指标如下： ●通用I型低增益运放。在+25℃~+85℃范围约为5~20nA/℃，-40℃~+25℃范围约为 20~50nA/℃。 ●通用Ⅱ型中增益运放。dIos约为5~20nA/℃。 ●低漂移运放。dIos约为100PA/℃ （4）输入失调电压温漂dVos。在规定的工作温度范围内，Vos随温度的平均变化率，即：dVos=△Vos/△T一般为1~50uV/℃，高质量的低于0.5uV。由于该指标不像Vos可
运算放大器稳定性实验
●Hello,and welcome to the TI Precision Lab supplement for op amp stability. ●This lab will walk through detailed calculations,SPICE simulations,and real-world measurements that greatly help to reinforce the concepts established in the stability video series. ●你好，欢迎来到TI Precision Labs（德州仪器高精度实验室）的运放稳定 性环节。 ●这个实验会包括计算，SPICE仿真和实际测试。这些环节帮助大家对视频中 的概念加深理解。
●The detailed calculation portion of this lab can be done by hand,but calculation tools such as MathCAD or Excel can help greatly. ●The simulation exercises can be performed in any SPICE simulator,since Texas Instruments provides generic SPICE models of the op amps used in this lab. However,the simulations are most conveniently done in TINA-TI,which is a free SPICE simulator available from the Texas Instruments website.TINA simulation schematics are embedded in the presentation. ●Finally,the real-world measurements are made using a printed circuit board,or PCB,provided by Texas Instruments.If you have access to standard lab equipment,you can make the necessary measurements with any oscilloscope, function generator,Bode plotter,and±15V power supply.However,we highly recommend the VirtualBench from National Instruments.The VirtualBench is an all-in-one test equipment solution which connects to a computer over USB or Wi-Fi and provides power supply rails,analog signal generator and oscilloscope channels,and a5?digit multimeter for convenient and accurate measurements. This lab is optimized for use with the VirtualBench. ●本实验的计算可以通过實際計算，如果使用Mathcad或者Excel这样工具会 更好。
MOS运放性能参数仿真规范
CMOS运放性能参数仿真规范 (保密文件，内部使用) 芯海科技有限公司 版权所有侵权必究
目 录 22 4其它..................................................................223.3.4其它性能的仿真测试.. (22) 3.3.3最坏情况仿真测试 (21) 3.3.2极限参数仿真测试 (21) 3.3.1工艺容差及温度特性的测试 (21) 3.3运放其它特性参数仿真规范 (21) 3.2.3瞬态参数仿真 (21) 3.2.2交流参数仿真 (20) 3.2.1直流参数仿真 (20) 3.2跨导运放(OTA)性能参数仿真规范 (19) 3.1.4瞬态参数仿真 (18) 3.1.3交流参数仿真 (17) 3.1.2共模输入范围的仿真 (16) 3.1.1直流参数仿真 (16) 3.1全差分运放性能参数仿真规范 (13) 3.2.3瞬态参数仿真 (8) 3.2.2交流参数仿真 (5) 3.2.1直流参数仿真 (5) 3.2双端输入、单端输出运放性能参数仿真规范 (5) 3.1MOS 运算放大器技术指标总表 (5) 3CMOS 运放仿真规范.......................................................42概述...................................................................41前言...................................................................4MOS 运放性能参数仿真规范..................................................表目录 5 表1 MOS 运算放大器技术指标总表.............................................图目录 10图10 共模抑制比仿真电路...................................................10图9 闭环频响曲线.........................................................9图8 幅频、相频曲线图......................................................9图7 开环增益仿真电路......................................................8图6 输出摆幅与负载电阻的关系曲线............................................8图5 输出动态范围的仿真电路.................................................7图4 共模输入范围输出结果参考图..............................................7图3 共模电压输入范围的仿真电路..............................................6图2 Vos 温度特性参考图.....................................................6图1 输入失调电压仿真电路...................................................
运算放大器的稳定性4―环路稳定性主要技巧与经验
运算放大器的稳定性 第4部分（共15部分）：环路稳定性主要技巧与经验 作者：Tim Green，TI公司 本系列的第4部分着重讨论了环路稳定性的主要技巧与经验。首先，我们将讨论45度相位及环路增益带宽准则，考察了在Aol 曲线与1/β曲线以及环路增益曲线Aolβ中的极点与零点之间的互相转化关系。我们还将讨论用于环路增益稳定性分析的频率“十倍频程准则”。这些十倍频程准则将被用于1/β、Aol及Aolβ曲线。我们将给出运放输入网络ZI与反馈网络ZF的幅度“十倍频程准则”。我们将开发一种用于在1/β曲线上绘制双反馈路径的技术，并将解释为何在使用双反馈路径时应该避免出现“BIG NOT”这种特殊情况。最后，我们将给出一种便于使用的实际稳定性测试方法。在本系列的第5部分中，这些关键工具的综合使用使我们能够系统而方便地稳定一个带有复杂反馈电路的实际运放应用。 环路增益带宽准则 已确立的环路稳定性标准要求在fcl处相移必须小于180度，fcl是环路增益降为零时的频率。在fcl处的相移与整个180度相移之间的差定义为相位余量。图4.0详细给出了建议用于实际电路的经验，亦即在整个环路增益带宽（f≤fcl）中设计得到135度的相移（对应于45度的相位余量）。这是考虑到，在实际电路中存在着功率上升、下降及瞬态情况，在这些情况下，运放在Aol曲线上的改变可能会导致瞬态振荡。而这种情况在功率运放电路中是特别不希望看到的。由于存在寄生电容与印制板布局寄生效应，因此这种经验还考虑在环路增益带宽中用额外的相位余量来考虑实际电路中的附加相移的。此外，当环路增益带宽中相位余量小于45度时，即可能在闭环传输函数中导致不必要的尖峰。相位余量越低及越靠近fcl，则闭环尖峰就会越明显。 180 135 45 Frequency (Hz) 90 θ -45 -135o Design for: < Loop Stability Criteria:<-180 degree phase shift at fcl -135 degree phase shift at all frequencies