運放開環(huán)增益曲線的秘密：直流閉環(huán)，交流開環(huán)！

上一節(jié)介紹了運放的開環(huán)增益，了解運放開環(huán)增益的意義后，有同學就開始對開環(huán)增益曲線進行仿真。圖1-46 是錯誤的開環(huán)增益曲線仿真，仿真中的曲線和手冊中的曲線相比差了十萬八千里。這是怎么回事呢？

圖1-46 錯誤的開環(huán)增益曲線仿真

前面已經(jīng)說到運放存在輸入失調電壓，而且運放的開環(huán)增益非常大，仿真圖中的輸入失調電壓等直流參數(shù)會被運放直接幾十萬甚至幾百萬地放大，一下子就超出運放工作電壓范圍了，因此是一種不正確的仿真方法。

另一點是，運放有輸入偏置電流，我們也要給偏置電流提供回路路徑。

因此我們需要一種仿真方法，既能隔絕直流參數(shù)的影響，又不影響輸入的交流小信號，而且還要給運放提供偏置電流的回流路徑。

圖1-47正確的開環(huán)增益曲線仿真

圖1-47 是正確的開環(huán)增益曲線仿真，左圖是完整的仿真原理圖，電容和電感選值要非常非常大。中間是0Hz或低頻時的仿真通路，0Hz時，電容是開路狀態(tài)，而電感是短路狀態(tài)，此時仿真電路形成了一個閉環(huán)的跟隨器，虛線是輸入偏置電流的回流路徑，而且輸入失調電壓會1:1被跟隨器傳遞到輸出（運放的共模輸入和輸出電壓擺幅都正常，這部分內容在十一章節(jié)有介紹）。

0Hz時不受運放超大的開環(huán)增益影響。由于電容和電感選值非常非常大，所以信號頻率稍微高一點點，電容馬上處于短路狀態(tài)，而電感就變成了開路狀態(tài)，見最右圖，此時是以開環(huán)放大狀態(tài)對輸入信號放大。

仿真方法參考《運放圣經(jīng)》運算放大器Multisim仿真教程第一部：開天

下圖是正確的仿真方法，仿真結果與手冊中的曲線基本安全一樣。

總結：這個仿真電路實現(xiàn)了避免輸入失調電壓等直流參數(shù)的影響、為輸入偏置電流提供了回流路徑（也提供了合理的共模輸入信號）和交流開環(huán)增益仿真三個功能，這種方法總結為：直流閉環(huán)、交流開環(huán)。

公眾號：工程師看海

審核編輯 黃宇