Hoạt động ampbộ khuếch đại trong thực tế có một số hạn chế cần được xem xét trong thiết kế của thiết bị.

‍

Hạn chế vật lý của bộ khuếch đại hoạt động -

• Giới hạn cung cấp điện áp
• Giới hạn băng thông hạn chế
• Giới hạn điện áp bù đầu vào
• Giới hạn dòng điện phân cực đầu vào
• Giới hạn điện áp bù đầu ra
• Thay đổi giới hạn tỷ lệ
• Giới hạn đầu ra ngắn mạch
• Tỷ lệ từ chối chế độ chung hạn chế

Giới hạn cung cấp điện áp

Mô hình ampbộ khuếch đại hoạt động bằng cách sử dụng nguồn điện DC bên ngoài (+ V CC và -V CC), đối xứng và nằm trong khoảng từ ± 10 V đến ± 20 V. Về mặt vật lý, bộ khuếch đại hoạt động không thể tạo ra điện áp cao hơn điện áp của nguồn điện. (V_CC) cho hoạt động thương mại ampbộ khuếch đại. Giới hạn nhỏ hơn khoảng 1.5 V so với V_CC.

Giới hạn băng thông hạn chế

Độ lợi (A) của bộ khuếch đại hoạt động thực tế là một hàm của tần số và nó được đặc trưng bởi đáp ứng tần số thấp.

Đối với bộ khuếch đại hoạt động

Tần số cắt (ω₀) của Op-Amp đại diện cho điểm mà tại đó phản hồi của bộ khuếch đại bắt đầu giảm như một hàm của tần số. Băng thông hạn chế của op-amp thực tế dẫn đến hệ số nhân giữa độ lợi và băng thông cố định, và kết quả là, khi độ lợi vòng kín của op-amp tăng lên, băng thông giảm tỷ lệ thuận cho đến khi nó nằm trong giới hạn.

Khi sử dụng Op-Amp ở chế độ vòng hở, giá trị khuếch đại sẽ là A₀ và băng thông 3 dB sẽ là (ω₀). Hệ số băng thông khuếch đại không đổi trở thành A₀ω₀ = K.

Hiện tại, Nếu sử dụng amplifier ở chế độ vòng kín. Giá trị khuếch đại của bộ khuếch đại nhỏ hơn nhiều so với giá trị khuếch đại của băng tần mở (A₀) và băng thông của 3 dB của Op-Amp tăng theo tỷ lệ.

Đầu vào bù đắp Voltage

Đối với Op-Amps thực tế Trong trường hợp không có đầu vào bên ngoài, có thể có điện áp bù đầu vào nằm ở đầu vào của Op-Amp.

Điện áp bù đầu vào xuất hiện dưới dạng điện áp đầu vào vi sai giữa các thiết bị đầu cuối đầu vào đảo ngược và không đảo ngược. Sự hiện diện của điện áp bù đầu vào sẽ gây ra lỗi phân cực DC trong đầu ra của bộ khuếch đại.

Đầu vào thiên vị hiện tại

Dòng phân cực đầu vào hoàn toàn bằng không đối với một op-amp thực tế. Điều đó có nghĩa là, có một dòng phân cực đầu vào nhỏ ở các cực không phải đầu cuối đảo ngược và đảo ngược của op-amp. Các dòng điện này được tạo ra bởi sự tạo ra bên trong của giai đoạn đầu vào của op-amp. Giá trị dòng điện phân cực đầu vào phụ thuộc vào công nghệ bán dẫn được sử dụng để tạo op-amp.

Giới hạn điện áp bù đầu ra

Do ảnh hưởng của điện áp bù đầu vào và dòng bù đầu vào, một đặc điểm không phù hợp khác của Op-Amp là điện áp bù đầu ra.

Thay đổi giới hạn tỷ lệ

Một bộ khuếch đại op thực tế chỉ có thể tạo ra một tốc độ thay đổi giới hạn trong điện áp đầu ra. Tỷ lệ giới hạn này được gọi là tỷ lệ hầm. Các bộ khuếch đại op thực tế có tốc độ quay vòng hạn chế.

Dòng điện đầu ra ngắn mạch

Trong trường hợp op-amp sản xuất Nguồn cung cấp bên trong không phù hợp, vì nó không thể cung cấp dòng tải không giới hạn. Một đặc điểm khác của op-amp không lý tưởng là dòng điện đầu ra tối đa của op-amp bị giới hạn bởi dòng điện đầu ra ngắn mạch. (I_SC)

Giới hạn tỷ lệ từ chối chế độ chung

Đối với Op-Amps, giá trị CMRR có thể được tìm thấy trong bảng dữ liệu của từng mô hình Op-Amp.