晶體管OP放大器4549的性能

剛剛確認4549作為OP放犬器能正常地工作后，就讓我們立即進行性能的測定，并且試一下與ICOP放大器υPC4570作一比較，決一勝負。

輸入補償電壓所謂輸入補償電壓，就是在OP放大器的兩個輸入端之間、等效地產(chǎn)生的直流電位差。

測量4549輸入補償電壓用的電路。電路的增益為100倍，任何一個輸入端都通過電阻接地。測量此時的輸出電壓，并將它縮小1/100后的電壓，就認為是等效地在輸入端間產(chǎn)生的電位，即VIo。

在測量VIo時必須注意的是，由各自的輸入端看到的阻抗要一致。如果不是這樣，則由于晶體管基極電流所產(chǎn)生的壓降在輸入端之間產(chǎn)生除了VIo之外的電位差的緣故（這已在第11章的差動放大電路處進行過實驗）。

在RB≈Rs∥Rf與阻抗一致。在實際電路中，使用OP放大器時，利用兩個輸入端的阻抗相一致的特點，就能夠?qū)⑤敵龆说闹绷餮a償電位做得最小。

此時的輸出信號V。的電位,為0.94V（不考慮符號）。因此VIo=9.4mVDC。

υPC4570的VIo,最大為5mV（5mV為最大值，實際的IC為更好的值）。4549比起它來是相當大的值。

這是4549首先的一個“失敗”！

其原因是由于在初級差動放大電路中N80C31AH使用的晶體管Tr1與Tr2沒有使用單片式雙管的緣故(Tr1與Tr2的VBE之差為9.4mV)。而IC的元件間的特性是極其一致的。

順便地提一下，Tr1與Tr2使用單片雙管2SC3381（東芝）后的輸出信號Vo。Vo=42mV，VIo=0.42mV。

可以知道，即使在用分立器件制作的OP放大器中，如果使用這種晶體管，輸入補償電壓也就變得很小。如果從最初開始就使用這個單片雙管就好了。

在想減少輸出補償電壓時（直流放大電路等），請試用單片雙管。使用單片雙管時，也能夠減少VIo的溫度漂移。

頻率特性

將4549作為同相放大器使用，電壓增益Av分別為OdB、20dB和40db變化時的電壓增益的頻率特性。三根曲線都在高頻范圍稍有一峰，但是Av=20dB時的截止頻率fch約為8.1MHz。

υPC4570的電壓增益的頻率特性。

雖然是沒有峰的漂亮的特性，但是Av=20dB時的fch約1.8MHz，比起4549來要低得多。

頻率特性也是4549的又一“勝利”。因此是二“勝”一“敗”。

順便地，將通過速率好的υPC814C的頻率特性。看一下該特性，Av=20dB時的fch≈740kHz，所以比起υPC4570來，無論如何υPC814C是差的。那么，那個通過速率究竟到什么地方去了呢？

這是由于υPC814C不是用改善頻率特性來提高通過速率的，而是用前饋——即將對矩形的工作緩慢的放大級進行旁路的方法來提高通過速率的緣故。

噪聲特性

將4549作為同相放大器使用時，分別在Av=20dB和40dB變化時，輸入端與GND短路來進行測量的輸出端頻譜。

同樣是使用ptCP4570時的頻譜。

可以知道，在Av=20dB時，幾乎是相同的。但在Av=40dB時，很明顯4549的噪聲要小（增益變大，可以認為噪聲也放大，所以A，葺40dB時，就有差別）。

這是由于在電路中使用的晶體管的數(shù)目減少了，且使用了比IC內(nèi)部的晶體管噪聲低的晶體管的原因（分立器件，即使是到處都有的通用晶體管，其噪聲也要比IC內(nèi)部使用的晶體管噪聲低）。

無論如何是4549的勝利！因此是三“勝”一“敗”。

在這里又出現(xiàn)對υPC4570有幫助的產(chǎn)品，聲頻用的低噪聲OP放大器NJM2068DD(JRC)的頻譜（測試條件相同）。

雖然該OP放大器比起)υPC4570是低噪聲放大器，但仍然是4549的噪聲較小。真是“復(fù)仇不成，反而被害”。

總諧波失真率

在同相放大器中將增益設(shè)定在20dB時，4549的總諧波失真率THD與輸出電壓的關(guān)系曲線。信號頻率分別為20Hz、lkHz和20kHz時，都打破了0.001%的限度（在1V附近）。所以，作為聲頻電路應(yīng)用，是很好的特性。

同樣是υPC4570的THD與輸出電壓的關(guān)系曲線（注意：縱軸的刻度不同）。這是非常漂亮的特性，不管怎么說，20Hz與1Hz時都在0.0001%以下。

理由是υPC4570的開環(huán)增益非常大(相差20dB)。開環(huán)增益大，則負反饋量大，所以失真率的改善也應(yīng)該大。在THD方面，4549徹底失敗，因此是三“勝”二“敗”。

4549與υPC4570的“勝敗”結(jié)果

到此為止是三“勝”二“敗”。剛要定4549勝利時，由于還有其他方面的特性有待測試，故暫時還分不出“勝”“負”！

關(guān)于頻率特性，所謂的OP放大器在什么地方。由誰、使用什么樣的電路來進行測試等問題上很難搞清楚，與其胡亂地擴展頻率特性，還不如在提高電路的穩(wěn)定度方向上下功夫。當考慮穩(wěn)定度時，由于4549那樣在頻率特性上出現(xiàn)峰，或許不能說是十分穩(wěn)定的（通常，在頻率特性有峰，則就不穩(wěn)定）。

為了進一步使4549穩(wěn)定，除了Cl與R4，再加入相位補償電路即可。但是要注意，相位補償越嚴重，則頻率特性變得越壞。