浅谈运算放大器的直流增益与交流增益

    一、直流增益测量

运算放大器的开环直流增益可能非常高，10的7次方 以上的增益也并非罕见，但 250,000 到 2,000,000 的增益更为常见。直流增益的测量方法是通过S1 切换DUT输出端与 1 V基准电压之间的R1，迫使DUT的输出改变一定的量（图 1 中为 1 V，但如果器件采用足够大的电源供电，可以规定为 10 V）。如果R1处于+1 V，若要使辅助放大器的输入保持在 0 附近不变，DUT输出必须变为–1 V。

图一、直流增益测量

输出端TP1 的电压变化衰减 1000:1 后输入 DUT，导致输出改变 1 V，由此很容易计算增益(= 1000 × 1 V/TP1)=1000*1/0.032=31250

二、交流增益测量

为了测量开环交流增益，需要在 DUT 输入端注入一个所需频率的小交流信号，并测量相应的输出信号（图二 中的 TP2）。完成后，辅助放大器继续使 DUT 输出端的平均直流电平保持稳定。

图二一、交流增益测量

图二 中，交流信号通过 10,000:1 的衰减器施加于 DUT 输入端。对于开环增益可能接近直流值的低频测量，必须使用如此大的衰减值。（例如，在增益为 1,000,000 的频率时，1 V rms 信号会将 100 μV 施加于放大器输入端，放大器则试图提供 100 Vrms 输出，导致放大器饱和。）因此，交流测量的频率一般是几百 Hz 到开环增益降至 1 时的频率；在需要低频增益数据时，应非常小心地利用较低的输入幅度进行测量。所示的简单衰减器只能在 100 kHz 以下的频率工作，即使小心处理了杂散电容也不能超过该频率。如果涉及到更高的频率，则需要使用更复杂的电路。

编辑：黄飞