運(yùn)算放大器這一分類下有許多子分類，例如高速運(yùn)算放大器、精密運(yùn)算放大器、低噪聲運(yùn)算放大器等。那么，高速運(yùn)放的“高速”究竟體現(xiàn)在運(yùn)放哪些參數(shù)上呢?

　　運(yùn)放的帶寬(Bandwitdth, BW)指運(yùn)放的-3dB帶寬，指的是閉環(huán)使用時(shí)在某個(gè)指定閉環(huán)增益下，增益變?yōu)榈皖l增益0.707倍時(shí)信號(hào)的頻率，帶寬分為小信號(hào)帶寬和大信號(hào)帶寬兩種，小信號(hào)通常指200mV以下的信號(hào)。增益帶寬積(Gain Bandwidth Product, GBW)指指定頻率處，運(yùn)放的開(kāi)環(huán)增益(Open-loop gain，Aol)與指定頻率的乘積;運(yùn)放開(kāi)環(huán)使用時(shí)，運(yùn)放的放大倍數(shù)即為開(kāi)環(huán)增益，增益dB與放大倍數(shù)的換算公式為Gain=20lg(Vout/Vin)。帶寬和增益帶寬積衡量了運(yùn)放處理交流信號(hào)的能力。壓擺率(Slew Rate, SR)指閉環(huán)使用時(shí)，輸入端輸入一階躍大信號(hào)，在輸出端測(cè)得信號(hào)上升的速率。當(dāng)輸入大信號(hào)為正弦波時(shí)，若正弦波較大斜率高于運(yùn)放壓擺率時(shí)，輸出信號(hào)便會(huì)失真;例如輸入一較大斜率高于運(yùn)放壓擺率正弦波，輸出則會(huì)變?yōu)樾甭蕿檫\(yùn)放壓擺率的鋸齒波，這是由于運(yùn)放響應(yīng)輸出電壓的能力小于輸入信號(hào)的變化率導(dǎo)致的。由壓擺率可以引出運(yùn)放全功率帶寬(Full-power Bandwidth, FPBW)，F(xiàn)PBW=SR/2πVp。壓擺率和全功率帶寬衡量了運(yùn)放處理大信號(hào)的能力。通常將帶寬>50MHz，壓擺率>10V/us的運(yùn)放被稱為高速運(yùn)放;乾鴻微自研并經(jīng)由國(guó)內(nèi)工藝流片的HA1002E型高速寬帶運(yùn)算放大器是一款小信號(hào)帶寬500MHz，增益帶寬積200MHz，壓擺率360V/us的高速電壓反饋CMOS 運(yùn)算放大器，同時(shí)具有高輸入阻抗、低噪聲、單位增益穩(wěn)定以及軌到軌輸出的HA1002E適合應(yīng)用于需要高帶寬的視頻領(lǐng)域、高速數(shù)據(jù)采集和信號(hào)處理、光學(xué)前端TIA放大等等。

　　HA1002E應(yīng)用于光學(xué)前端TIA放大原理簡(jiǎn)圖

　　HA1002E應(yīng)用于光學(xué)前端TIA放大原理圖如上圖所示，采用雙電源供電，電源電壓分別為±2.5V，均接一組1uF和0.1uF的電容用于濾波，輸入端為幅值10uA，1ms/0.5ms占空比的脈沖，反饋電阻R4為20kΩ，即增益為20k，輸出波形如下圖所示，OUT=I1*20k。

　　OUT輸出圖(有補(bǔ)償電容)

　　輸出出現(xiàn)如下圖所示震蕩現(xiàn)象是增益過(guò)大相位裕度不足導(dǎo)致的，此時(shí)應(yīng)在反饋電阻處并聯(lián)一補(bǔ)償電容C7，電容值為1pF~10pF。

　　OUT輸出圖(無(wú)補(bǔ)償電容)