运算放大器的关键指标：增益和带宽，增益带宽积

描述

本期，我们接着介绍运放关键指标最后一部分，主要分为开环电压增益、增益带宽积和-3dB带宽、压摆率和建立时间。

01 开环电压增益

定义为运放输出电压与正负输入端压差的比值，其实我们不太care这个参数，主要是为了让大家了解增益和频率的变化关系，如下曲线所示。

在一个频率区间内，运放的开环增益和频率基本呈线性关系，即20dB/10倍频。

02 增益带宽积和-3dB带宽

运放的开环电压增益曲线表明，要想运放能做到某一增益，则信号频率必须在该增益对应的频率以内。这就引出了我们评估运放带宽的指标--增益带宽积（GBW）：指某频率点，开环增益和该频率的乘积。 比如，下方OPA211在G=1增益带宽积为45MHz，如果我们设计的实际闭环放大倍数是10v/v，那么我们电路的带宽可以粗略估计为4.5MHz。

-3dB带宽是基于闭环电路某个固定增益下，实测到增益下降到0.707倍时的频率。在做设计器件选型时，我们还是参考增益带宽积，来评估运放是否满足我们的增益、带宽的需求。

03 压摆率和建立时间

运放闭环状态下，输出电压变化的最快速率，称为压摆率（SR），单位v/us。在高速、大信号输出场景下，我们需要重点关注。 以正弦波为例，信号在过零点位置的最快变化速率为：R1=2*π*Amax*f，其中Amax表示信号幅度，f表示信号频率。当SR>R1时，输出的正弦波信号才不会失真。 和压摆率对应的，还有一个指标叫做满功率带宽（Full Power Bandwidth）：FPBW=SR/2*π*Amax，通常比-3dB带宽更为严苛。

建立时间是指运放在指定增益下，从信号输入开始，到输出满足指定范围时所经历的时间。建立时间通常包含运放延迟、信号爬坡、信号振荡这三部分时间，在ADC驱动电路中，是比较重要的指标。 END 以上就是本期分享的所有内容啦，放大器很难，但也很有趣，希望各位同学能在这里有所学习，欢迎大家持续关注，更多干货正在快马加鞭的赶来。

　审核编辑：汤梓红