運算放大器之開(kāi)環(huán)增益

　　如果存在非線(xiàn)性，AVOL會(huì )隨著(zhù)輸出信號變化而動(dòng)態(tài)變化。開(kāi)環(huán)增益非線(xiàn)性的近似值根據輸出電壓范圍內的AVOL最大值和最小值計算，公式如下：

　　閉環(huán)增益非線(xiàn)性用開(kāi)環(huán)增益非線(xiàn)性乘以噪聲增益NG計算得出，公式如下：

　　理想狀態(tài)下，VOS和VX的關(guān)系圖是一條斜率不變的直線(xiàn)，斜率的倒數為開(kāi)環(huán)增益AVOL。斜率為零的水平線(xiàn)表示開(kāi)環(huán)增益無(wú)限大。實(shí)際運算放大器中，由于存在非線(xiàn)性和熱反饋等因素，斜率會(huì )在輸出范圍內發(fā)生變化。實(shí)際上，斜率甚至可以改變符號。

　　圖3所示為OP177精密運算放大器中VY(以及VOS)與VX的關(guān)系圖。圖中所示為2 kΩ和10 kΩ兩種負載下的關(guān)系圖。斜率的倒數根據端點(diǎn)計算，AVOL平均值約為800萬(wàn)。經(jīng)測量，AVOL在輸出電壓范圍內的的最大值和最小值分別約為910萬(wàn)和570萬(wàn)。對應的開(kāi)環(huán)增益非線(xiàn)性約為0.07 ppm。因此，噪聲增益為100時(shí)，對應的閉環(huán)增益非線(xiàn)性約為7 ppm。

　　圖3：OP177增益非線(xiàn)性

　　當然，這些非線(xiàn)性測量方法在高精度直流電路中最為適用。但是也適合音頻之類(lèi)帶寬較寬的應用。例如，圖2中的X-Y顯示技術(shù)可以輕松顯示設計不當的運算放大器輸出級的交越失真。