运放参数详解part15：开环增益Aol

前面的文章基本都是针对运放的直流参数做的梳理，接下来开始学习运放的交流参数。下面仍是以 TI FAE 分享的运放参数解析系列文章为基础，并对其中的内容做了注释。

以下是转载的原文（蓝色底纹的文字为本站注释）。

理想运放的开环增益 Aol 是无穷大的。这是我们在模电课本上学到的运放的一条基本知识。但现实总是残酷的，残酷到所有的运放的开环增益都不是无穷大，它是一个有限值。这个有限制会引起它的一个问题。本文要讨论的另一个问题是增益带宽积，其实更想多说的一点是增益带宽的那条曲线。

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 AOL。这句话简单的定义了运放的开环增益。实际的运放的开环增益，有高有低，并且会随温度变化，这是我们不想看到的。

先说说开环增益带来的不良影响。开环增益为有限值的坏处不只是说明运放都不是理想的。它会带来一个常被人们忽略的问题——误差。

下图是 OPA369 的 datasheet 中给出的关于开环增益的参数，首先映入眼帘（小学作文常用词）的是开环增最典型值为 134dB，最小值为 114dB。这说明一点，同一型号的一大批运放，它们各自的开环增益是有一定分布的。

第二项映入眼帘的是运放的开环增益会随温度变化而变化，当然是变坏了。在整个运放的使用范围里最小值可能达到 90dB。

下面我们计算一个 Aol 对放大电路的影响。如下图是常见的同相比例放大电路。

如果考虑进 Aol,则它的电压增益为

当假设 Avol 为无穷大时，则上述放大电路的增益化简为

上面是模电课本中讲到的内容。

但如果我们较真儿一下，计算一下 Avol 的影响，当 Avol 为典型值 134dB 时，上面电路的增益为：

误差为：

这个结果还不错差，相当于 20ppm 的误差。

如果在宽温度范围下应用，最坏情况呢，当 Avol 在 over temperature 时为最小值 90dB 时，增益误差为下面的计算结果。

Oah, 麦噶敦。千分之三的误差，对于 16 位 ADC，这相当于 200 codes。真是不小的值啊。

因此对于 Aol 我们可以得出这样的结论，

(1)    不能轻视它，它确实影响了运放的直流误差，在以前的 part 中提到过。

(2)    它是随温度变化的，并且在最坏情况下，它带的误差可真不小。

(3)    低开环增益的运放不适合高精度的放大。

         如 bruce 的博客中写到 Aol 和 offset 是表姐妹。把有限开环增益看作是随输出电压变化而变化的失调电压，可为估计误差提供一种直观的方法。如果 DC 开环增益为 100dB，则其相当于 1/10^(100dB/20) = 10uV/V。因此，输出摆动 1 伏，输入电压必须改变 10uV。可把它看作是随 DC 输出电压变化的失调电压。输出摆动 9 伏，其变化为 90uV。或许，这种变化对于你的电路来说不足为道，也可能会有影响。

原文链接：运放参数的详细解释和分析-part15，开环增益 Aol

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