运算放大器的一个电源电压输入中的电压偏移对其功能行为有什么影响(可以是正的或负的)?
假设,我正在设计一个和的同相放大器。电源电压是;和。我的运算放大器是MCP6V31。如果我的输入电压是 1kHz 正弦电压、10mV 峰峰值,那么输出电压是多少?

运算放大器的一个电源电压输入中的电压偏移对其功能行为有什么影响(可以是正的或负的)?
假设,我正在设计一个和的同相放大器。电源电压是;和。我的运算放大器是MCP6V31。如果我的输入电压是 1kHz 正弦电压、10mV 峰峰值,那么输出电压是多少?

上面的答案在某些方面都不能令人满意。安迪的假设和计算不正确,而“占位符”基本上告诉你没有什么具体可以说的……事实并非如此。
Andy 的错误是假设在数值示例中 PSRR 是在 1kHz 时考虑的,但实际上需要在 DC 考虑以下问题陈述(我引用它以防它在没有通知的情况下更改 [再次]):
假设,我正在设计一个 R1=100kO 和 R2=1kO 的同相放大器。电源电压是;V+=+5.0V 和 V-=-4.5V。我的运算放大器是MCP6V31。如果我的输入电压是 1kHz 正弦电压、10mV 峰峰值,那么输出电压是多少?
因此,从图中我们预计 0Hz (DC) 时的 PSRR 约为 -90dB,这将转化为输出端约 3mV 的 DC 偏移。对于规定的输入信号,由于输出将具有 1Vp-p 的交流分量,因此几乎不会被注意到。但是,如果您将输入信号降至 10 微伏 pp,则由轨不平衡引起的输出中的 DC 偏移肯定会很明显。LTspice 的证明。
问的问题:

现在将输入信号降至 10 微伏 pp。
现在输出端有一个可见的直流偏移。只是为了让您相信这主要是由电源不平衡引起的,下面是如果您在相同的 10 微伏输入信号下使用完美平衡的轨道会发生什么。
这里也有一些由运算放大器的非理想特性(输入失调电压、输入偏置电流)引起的失调,但远小于由电源轨不平衡引起的失调。
显然,如果上移幅度更大(给定足够大的输入信号),您也可以在负轨上更快地剪辑。我没有为此添加图表,因为它相当明显。
如果电源轨上下移动,您可以通过查看电源抑制比 (PSRR) 图表了解这对放大器的影响:-

我从数据表中获取了这张图片,对于叠加在电源轨(正或负)上的 1kHz 信号,有 45dB 的抑制。这意味着如果 1Vp-p 1kHz 在电源轨上,则输入端有等效电压:-
如果你的增益是统一的,那么你会在输出端看到这个电压。如果你的增益是 10,你会看到这个电压的十倍。
编辑严格来说,您应该使用同相增益来确定在运算放大器输出端看到的电源噪声。这意味着对于增益仅为 0.01 的反相运算放大器配置,输出上的电源噪声乘以 1.01 而不是 0.01。通过增益为 0.01 的反相放大器馈送的 1Vp-p 1kHz 输入电压将产生 10mVp-p 的输出,如果 1kHz 时的 PSRR 为 45dB 并且任一电源轨上存在 1kHz 1Vp-p,则实际上仍然会有输出端有 5.62mVp-p 的噪声,这会破坏信号。
维基百科上的PSRR
如果不了解运算放大器的内部拓扑,就很难确定轨道不对称性。很多人认为运算放大器就是运算放大器,但实际上有许多不同的实现和技术以及权衡取舍。
你不会得到明确的答案(除非设计师潜伏在这里),但总的来说,不对称以两种方式表现出来。第一个是信号偏移,随着轨道的移动,操作范围也会移动,如果你有一个轨到轨运算放大器并且你移动了轨道,那么信号也会移动。
第二个问题体现在失真产物中,通常内部电路具有互补功能,一个参考上轨,另一个参考下轨,两者的工作点略有不同,因为信号在不同的工作状态下移动运算放大器,不同的效果会弹出并主要表现为失真产物(或压摆率差异)。
要完全理解这一点,您需要比实际需要的更多地研究运算放大器。
大多数约束都嵌入在数据表中。如果您知道自己在做什么,则可以从中获得有关内部拓扑的提示。