集成运放中的非线性因素:输入/输出曲线的非线性、反向饱和现象、差分输入级和输出级电路的非线性等都会导致非线性失真。
如果输入信号的幅值太大,且不满足线性放大的要求,输出信号就会失真。而当输出电压达到供电电源的正负极限时,输出信号将停留在正电源、负电源电平处,此现象称为输出饱和,造成的失真称为饱和失真。
非线性失真是所有失真中比较常见的一种,其域值既不能太大也不能太小,需要在一定范围内保持高精度。
集成运放中的差分输入电路是由两个单独的放大器级组成,分别从正极和负极处理信号,因此,交叉失真是难以避免的。
交叉失真意味着,当输入信号发生变化时,但两个输入信号增益的变化却不是完全相等的,导致输出信号发生非线性变化。因此,为了防止交叉失真,需要控制两个输入端的增益相等。
输入失真指的是,输入信号由于经过选通电容、偏压网络、电压跟随器等网络的影响而发生改变。
选通电容的存在使运算放大器只对低频信号起作用,当输入信号频率过高时,选通电容对输入信号具有频率选择性,从而导致失真。偏压网络的输入阻抗很低,输入信号还受到输入偏置电流和输入电压降的影响,这些都会导致失真。
噪声失真是集成运放中最常见的失真源之一,它是由电源噪声、热噪声、应力噪声、外部电磁干扰等因素引起的。
噪声的来源很多,一般情况下是不可避免的。因此,在采用集成运放的时候,需要考虑噪声的影响,并对电路和系统进行噪声分析、设计和优化,以降低噪声失真。