图12－9 集成运放的电压传输特性
1.集成运放的电压传输特性
集成运放的电压传输特性是指开环时，输出电压与差模输入电压之比。
典型运放的电压传输特性如图12－9所示。
由图12－9看到电压传输特性可以分为三个工作区：一个线性区和两个饱和区。当工作在线性区范围内时，输出电压与差模输入电压之间呈线性关系，即
uo＝Aud（U＋－U－）＝Auduid
因为集成运放的开环电压放大倍数很高，而电源电压只有有限大，因此，集成运放线性放大区所对应的输入信号变化范围很小。
2.集成运放的主要参数
集成运放的性能好坏，可用其参数来衡量。为了正确地选择和使用集成运放，必须明确其参数的意义。下面介绍几个主要的参数。
（1）输入失调电压Uio。对于理想的集成运放。当输入电压为零的，输出电压也应为零。但是，实际运放的差动输入级不可能实现完全对称，因此，即使输入电压为零也有一定的电压输出。在输入电压为零时，将输出电压除以电压增益，即为折算到输入端的失调电压。它是表征运放内部电路对称性的指标。一般Uio为0.1～10V。
（2）输入失调电压温漂dUio／dT。它是指在规定工作温度范围内，输入失调电压随温度的变化量与温度变化量之比值。它是运放温漂的重要参数。一般为0.3～30μV／℃。
（3）输入偏置电流IIB。集成运放的两个输入端是差动对管的基极，因此，总需要一定的静态基极电流。输入偏置电流IIB定义为输入电压为零时，运放两个输入端偏置电流的平均值，用于衡量差动放大对管输入电流的大小。即
通常IIB为0.1～10μA。实际使用中希望IIB越小越好。
（4）输入失调电流Iio。输入电路不完全对称，两边的静态基极电流就不相等。在零输入时，差动输入级的差动对管基极电流之差，称为输入失调电流Iio，即
Iio用于表征差动级输入电流不对称的程度。显然，Iio越小越好，一般为0.5nA～5μA。
（5）输入失调电流温漂diio／dT。在规定工作温度范围内，输入失调电流随温度的变化量与温度变化量之比值。其值一般为（3pA～50nA）／℃。
（6）差模输入电阻Rid。运放两输入端之间的等效电阻称为差模输入电阻。双极型管输入电阻为105～106Ω。
集成运放的主要参数，除上述几个外，还有开环差模电压放大倍数Aud、共模抑制比KCMR、输出电阻Ro、静态功耗PD等，这些参数的含义大家已经熟悉，我们只介绍一下它们的数值范围，一般开环差模电压放大倍数Aud为104～107，共模抑制比KCMR在80dB以上，好的可达180dB，输出电阻Ro为几百欧，静态功耗PD大多在几十毫瓦至200mW。
3.理想运放模型
在大多数工程计算中，常用运放的理想模型来代替实际模型，这种理想模型所带来的误差是相当小的，在工程上忽略该误差完全可以满足要求，但分析计算大大简化。这样，就可以把集成运放的参数理想化，建立起运放的理想模型。实际运放和理想运放性能比较如表12－1所示。
表12－1 实际运放和理想运放性能比较
根据理想运放的上述特点，可以推导出分析运放时两条十分有用的依据。
（1）虚短
因为
由于Aud→∞，所以u＋≈u－。
在分析处于线性状态的运算放大器时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路，简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。
若此时电路中运放的同相输入端接地（或通过一个电阻接地），即u＋＝0，因u＋＝u－，故可以认为反相输入端的电压u－也等于零。此时，称运放的反相输入端为“虚地”。显然“虚地”是“虚短”在特殊条件下的表现形式。
（2）虚断
因为
所以
所以在分析处于线性状态的运放时，可以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假断路，简称虚断。显然也不能将两输入端真正断路。
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