理想运放的特点

在之前的视频中，我们讨论过运算放大器的基本特性我们还介绍了简化假设的概念，这极大地方便了基于运算放大器的电路的分析和设计，尽管它们与器件的电气现实并不一致。

在这个视频中，我们来看看五个理想的运放特性。下面的每一节都将解释一个理想的特性，并将其与我们在实际运算放大器中观察到的行为进行比较。理想的运放是一个有用的设计工具，但您也需要培养识别运放理论和实际运放之间的差异在电路的实际性能中起重要作用的情况的能力。

无限增益

起初，这一特性听起来非常荒谬。具有无限增益的放大器将一个很小的输入信号转换成无限大的输出信号。对于一个无限大的输出电压，你能做的事情不多，而且在任何情况下，输出都不会是无限大的——它受到电源电压的限制。

对于运放来说，当一皮伏的噪声造成\(V_{In +} \)和\(V_{In -} \)之间的差异时，无限增益就会导致电路在正轨或负轨处饱和。

显然，当运算放大器单独使用时，无限增益不是很有用。然而，我们几乎总是使用负反馈配置的运放，在这种情况下，无限增益确实是一个非常有用的假设。

op -amp通常从10代同人到10代同人。虽然肯定比∞V/V小得多，但这些增益足够大，以确保负反馈电路的实际闭环增益非常接近理论值。

无限模抑制

上一个视频介绍了一个运放作为电压控制电压源(VCVS)。这个源的控制电压是(\(V_{IN+} - V_{IN -}) \)，这意味着两个输入信号中存在的电压完全消除:唯一影响输出幅度的是区别在两个输入振幅之间。

无限共模抑制是不现实的，因为它需要完美的制造。然而，现实生活中的运放提供了足够高的共模抑制，以满足典型应用的需求。

零输入电流

我们假设没有电流流入或流出运算放大器的输入端子。另一种表达这种假设的方法是运算放大器有无限的输入阻抗。

实运放的输入阻抗是有限的，但通常足够大，以确保可以忽略的电流流量。运算放大器也有输入偏置电流。，流过输入端子并使集成电路内部电路能够工作的电流。BJT运放的输入偏置电流很小，MOSFET运放的输入偏置电流非常小;然而，如果电路不能为这些电流提供合适的直流电路，它们就会造成严重的问题。

零输出阻抗

VCVS运放模型没有显示出任何与输出端子串联的电阻。这表明理想运放的输出阻抗为零。

实际运放的输出电阻可能在50到200 ω的范围内，但是有效的负反馈大大降低了输出电阻。在某些情况下，适当的做法是将输出电阻并入运算放大器电路的仔细分析中。

无限带宽

最后一种理想的运放特性是最不现实的。VCVS模型不包含任何频率相关的元素，因此，理想运放的操作不受输入信号频率的影响。换句话说，运放的频率响应将被绘制成一条向无限频率延伸的平线。

当我们的目标是了解运放运算的最基本方面时，这个假设是一个很好的起点，但许多通用运放的带宽实际上是相当窄的，而现实生活中运放的频率响应在许多设计和分析任务中扮演着突出的角色。我们将在以后的视频中更全面地讨论这个重要的话题。

总结

• 一个理想的运放表现出各种各样的特性，这些特性有助于我们理解和实现运放。
• 这些特性在现实生活中的运放中是不存在的，但它们是合理的近似，通常会导致全功能电路。
• 理想运放具有无限增益、无限共模抑制、零输入电流、零输出阻抗和无限带宽。