运算放大器开环电压增益

开环电压增益AVOL的定义与量测方法

1. AVOL的定义：

在不具负反馈情况下(开环路状况下)，运算放大器的放大倍数 称为开环增益，简称AVOL。AVOL的理想值为无限大，一般约为数千倍至数万倍的间，其表示法有使用dB 及V/mV等，例如μA741C及LM318的AVOL典型值均为200V/mV或106dB。在运算放大器中为使计算简便而有虚接地(Virtual Ground) 的假设，在此假设AVOL必须越大越容易满足此需接地的条件。

2. AVOL的量测方法：

AVOL 的量测方法有很多种，介绍较易量测的方法如下：

如图1所示为一种AVOL的测试方式，此图的动作原理很类似图2的电路，除了R4对地的间加入一电压源VA外，并无差别。图中AUT(Amplifier Under Test)为待测放大器；BUF(Buffer)为缓冲放大器。如运算放大器输入偏置电流 所述，当VA为0V时，由于电路具有负反馈作用，此时的VO1自 动趋近于0V，而VO2就等于待测运算放大器输入抵补电压的一千倍；同理，当VA为10V时，由于负反馈的作用，VO1亦 自动的平衡于-10V(实际上由于运算放大器皆不可能达到理想状态，故VO1只能趋近于-0V)。VA等于0V时VO1趋近于 0V，VA等于10V时VO1则趋近于-0V，因此VO1的输出约有10V的变化量，所以我们将此变化量以 △VO代替的。VO1的输出有变化，在该放大器的输入端必也引起相对应的变化，我们将此变化量以△V1 代替的。在图1中待测放大器本身不具有负反馈，因此求出△VO与△V1的比值即为待测放大器的开环路电压增 益(AVOL)。在量测的技术上，因∆Vi很小，不容易准确测得，故利用缓冲放大器与R1、R2分压的关系，VO2的相对应变化量 ∆VO2为∆Vi的一千倍(实际上是1001倍)。因此，我们仅需将∆VO2测出就可以利用1式导出待测放 大器AVOL的值。

……………(1)

在上述实验中，VA不一定要用10V代入，用VA为-10V代 入亦可，只不过此时VO1会趋近于正10V。同理VA亦可用±5V 代入，以求取AVOL；但VA不能用大 于电源电压的电压源代入，以免使待测放大器进入饱和区或毁损，AVOL是电源电压的函数，以μA741C为例，电源电压为时AVOL约 为2×105 ，但电源电压为±9V时AVOL仅为1×105 。

图1 AVOL的量测电路

1.#include    

2.#include    

3.#include "wave.h"    

4.void da_out(void); //声明函数    

5.sbit DIN=0x97; //P1.7位定义    

6.sbit SCLK=0x96; //P1.6位定义    

7.sbit DACS=0x95; //P1.5位定义    

8.sbit SWF1 =0x94; //P1.4位定义    

9.sbit SWF0 =0x93; //P1.3位定义    

10.sbit WDI =0x92; //P1.2位定义    

11.sbit FLAG = 0x90;    

12.IUI word; //IUI即idata unsigned int,在wave.h中预定义    

13.void main(void)    

14.{    

15.    IUI i;    

16.    TMOD =0x01; //定时器0方式1;    

17.    TH0=0xff;TL0=0x00; //置定时器0常数;    

18.    TR0=1; //启动定时器0    

19.    ET0=1;EA=1; //开定时器中断及总中断    

20.    SWF0=1;SWF1=1; //设P1.3,P1.4为输入    

21.    WDI=1; //看门狗输入置高电平    

22.    while(1)    

23.    {    

24.        for(i=0;i<128;i++)    

25.        {    

26.            FLAG=1; //置标志,FLAG在定时器0中断程序中被清除    

27.            WDI=0;_nop_();WDI= 1;//看门狗复位    

28.            if(SWF1) word=512; //SWF1=1时,DA输出同一量,无正弦信号输出    

29.            else   

30.            {    

31.                if(SWF0) word=waveh[i];//取倍频数字量    

32.                else word=wavel[i]; //取基频数字量    

33.            }    

34.            word=word<<6; //10位数字量移至高位    

35.            while(FLAG); //等待,直至定时器中断程序中清FLA G    

36.            da_out(); //调用DA输出子程序    

37.        }    

38.    }    

39.}    

40.void timer0(void) interrupt 1 using 2    

41.{    

42.    TH0=0xff;TL0=0x00;//重置定时器常数    

43.    FLAG=0;//清主程序中的等待标志    

44.}    

45.void da_out(void){    

46.    IUI i;    

47.    SCLK =0;_nop_();DACS=0; //准备传送数据    

48.    for(i=0;i<10;i++)    

49.    {    

50.        DIN= (bit)(word&Ox80); //取最高位送数据线    

51.        word = word << 1; //左移,准备下一位传送    

52.        SCLK =1;_nop_();SCLK =0; //一个CLK信号    

53.    }    

54.    DACS= 1;_nop_();SCLK=1; //传送结束    

55.}   

hhh

1.typedef idata unsigned int IUI;    

2.int code wavel[]=    

3.{    

4.    512,524,537,550,563,698,707,715,723,731,775,775,774,772,770,698,6,679,669,658,    

5.    512,499,486,473,460,325,316,308,300,292,248,248,249,251,253,325,334,344,354,365,    

6.};    

7.int code waveh[]=    

8.{    

9.    512,562,611,660,707,753,796,836,874,907,937,963,985,1001,1014,1021,    

10.    1023,1021,1014,1001,985,963,937,907,874,836,796,753,707,660,611,562,    

11.    512,46l,412,363,316,270,227,187,149,116,86,60,38,22,9,2,    

12.    0,2,9,22,38,60,86,116,149,187,227,270,316,363,412,461,    

13.    512,562,611,660,707,753,796,836,874,907,937,963,985,1001,1014,1021,    

14.    1023,1021,1014,1001,985,963,937,907,874,836,796,753,707,660,611,562,    

15.    512,461,412,363,316,270,227,187,149,116,86,60,38,22,9,2,    

16.    0,2,9,22,38,60,86,116,149,187,227,270,316,363,412,461    

17.};