探讨运放的压摆率和增益带宽积

网友 cuianbin  在21ic 模拟技术 论坛问以下问题:

运放的两个重要指标：增益带宽积和压摆率。以前没怎么关注过，因为大部分运放用的都是LM358 今天遇到一个问题，想和大家探讨下。我用LM358搭建了一个减法电路(增益为1) 目的是 将我的信号 减掉一部分直流分量，落到我的AD可以采集的量程内.现在有两个问题，比较困惑。 关于压摆率和增益带宽积的问题有些不明白。
先说正弦波 ：图1是输入1KHZ 时LM358的输出 幅值是-1V~1V  效果还是比较好的。

图2 是输入信号10KHZ的时候运放的输出，信号开始畸形。

图3 是输入信号 20Khz 时 ，信号变形的更加厉害了。

我的问题是： LM358的增益带宽积是1Mhz 。增益是1 ,也就是说最大可以到1Mhz  可是为什么20Khz 就失真成这样了？

请上传电路图以便分析，谢谢！

信号的最大斜率dV/dt=2*pi*f*V，随着频率的升高，dV/dt是在增加，而运放的Slew Rate是一定的，所以随着频率的提高，导致运放跟不上输入信号的变化。

读一下这两个帖子：

http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/amplifiers/f/52/t/21087.aspx

http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/amplifiers/f/52/t/21086.aspx

LM358的压摆率只有0.3V/us.

当它的输出信号Vpp=2V时的全功率带宽只有约47kHz. 全功率带宽由输出信号幅值和运放压摆率决定。

因此输入到20K，你看到的失真，并不奇怪。

选用运放，不只要看它的带宽，还要看它的压摆率，尤其在大信号输出时。因为运放的增益带宽积是在小信号情况下测定的。

信号多小呢。100mV.

从波形看，跟slew rate/压摆率没关系。是负反馈的关系。你可以查一下LM358的开环增益曲线。在低频时，开环增益很高。电路的负反馈的量（开环增益减去放大倍数）很大。结果是失真被降得很低。随着频率增加，在几十KHz时，开环增益变得很小，负反馈带来的好处大大降低。

要想改善波形形状，可用高带宽的运放。你可试试4558，NE5532这些芯片。一来，这些芯片本身开环时失真就小；二来，带宽比LM358大。波形应当会得到些改善。

Best Regards

Frank Pan

agree with Frank, 补充一下个人观点。

失真我们可以看是非线性还是线性，这里的失真明显是属于 非线性变化造成的，也没有看到明显的消波。

由于楼主在10K HZ的时候就已经看到了明显的失真，如果测的话这个值应该还可以靠前。那LM358是不是真的这么“差”呢？即在G=1，10K以下就有了失真。

但datasheet 中给出了一个值 0.7 MHz ，相差甚远。

那么最大可能在哪，unity-gain 测试结构，可以发现RL = 1 MΩ, CL = 20 pF，CL 不是，那就只有RL，这应该就是造成非线性变化的原因。

RL太小或者太大都会对运放的非线性（电压电流比）造成挑战，所以楼主的问题可能是RL太小导致的。

你好，可以帮我看一下这个问题吗？http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/data_converters/f/58/t/19991.aspx