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运放增益计算器

同相 / 反相增益、输出摆幅与饱和判定

本页算什么

免费段是直流口径:理想增益、理论输出、按供电轨与预留判定输出会不会饱和。直流增益对不代表信号频率下还对——闭环带宽把增益压下去多少、大信号会不会压摆失真、偏置电流在反馈电阻上积累多少失调,这三件事在下方专业段校核。

运放反馈等效电路模型
同相放大器标准反馈连接OP+−VoutRfVinRinVin 接 +端,−端接 Rf/Rin 反馈分压点
输入参数
计算结果
理论增益 Av
2
理论输出 Vout
1 V
建议上限
11 V
建议下限
-11 V
输出范围正常
运放增益带宽与失调校核
专业版

直流增益对,不代表信号频率下还对。这里补上免费段没有的三条校核:闭环带宽 fc = GBW/噪声增益与信号频率下的实际增益缩水(反相的噪声增益也是 1+Rf/Rin,带宽常被高估);满功率带宽 fp = SR/(2π·Vpeak)——GBW 够不等于大信号不失真,压摆不足波形变三角;输出失调 ≈ Ib×Rf 及其占输出信号的百分比。不满足时反解 GBW 下限与 SR 下限。

电路参数

噪声增益两种接法都是 1 + Rf/Rin
峰值;压摆校核用输出峰值 = |增益|×Vin
带宽与压摆校核都需要它——免费段是直流口径

器件参数

全部查数据手册填入——本工具不内置任何运放型号的数据

查数据手册;只对电压反馈型成立,CFB 不适用
查数据手册
查数据手册;双极型 nA~µA 级,CMOS/JFET 为 pA 级
填好左边的参数,点「开始校核」出结果
电子电路设计链 · 同一套电源设计的另外三步
常见问题 FAQ

运放同相和反相增益有什么区别?

同相放大增益为 1 + Rf/Rin,输出与输入同相;反相放大增益为 −Rf/Rin,输出相位反转。两者都要检查输出摆幅是否超过供电范围。还有一个常被搞错的点:决定闭环带宽的是噪声增益 1 + Rf/Rin,同相与反相都一样——反相放大器按信号增益 Rf/Rin 估带宽会高估。

GBW(增益带宽积)怎么用来选运放?

闭环带宽 ≈ GBW/噪声增益。工程惯例要求 GBW ≥ 噪声增益 × 信号最高频率的 5~10 倍(经验值),对增益精度有明确要求的场合按实际缩水百分比判定:信号频率下的实际增益 = 直流增益 ÷ √(1+(f/fc)²)。注意 GBW 只对电压反馈型运放是常数,电流反馈型(CFB)不适用这个口径。

GBW 够了为什么输出波形还是失真?

GBW 管的是小信号带宽,大信号还受压摆率 SR 限制:正弦输出的斜率峰值是 2π·f·Vpeak,超过 SR 波形就变成三角波(压摆失真)。满功率带宽 fp = SR/(2π·Vpeak)——大信号正弦的最高可用频率由它决定,常常比 GBW 给出的闭环带宽低得多。压摆不足没有补偿办法,只能换器件或降低幅度/频率。

输入偏置电流 Ib 会造成多大误差?

工程近似:反相端偏置电流流经反馈电阻产生输出失调 ≈ Ib×Rf。100nA 配 10kΩ 是 1mV 量级,但同样的 Ib 配 1MΩ 反馈就是 100mV——高增益、大电阻、双极型运放三者凑齐时这项误差会吃掉大半个输出摆幅。精密场合还要把输入失调电压 Vos 及其温漂一并计入(查数据手册)。

输出摆幅预留(headroom)是什么?

绝大多数运放的输出够不到供电轨:普通运放要留 1~3V,轨到轨输出(RRIO)也要留几十 mV。免费段按你填的预留值判定理论输出是否超限;负载重的时候摆幅还会进一步缩水,以数据手册的输出摆幅-负载曲线为准。

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