开环增益k的计算公式（运算放大器基础）

对于运算放大器（运放）的基础知识的复习，我们可以从其核心本质开始。

运算放大器，简称运放，本质上是一种电压放大设备。通过在运放的输入和输出端子之间接入外部反馈元件，如电阻和电容，这些反馈元件决定了运放的具体功能。这些反馈元件与运放的正负输入端子的不同组合，就产生了各种运算放大器。

我们主要关注电压放大的运放。

接下来，我们来看一下理想运算放大器的等效电路及其特性：

1. 开环增益Avo：这是运算放大器的主要功能，即放大输入信号。理想的运放开环增益应该是无限的，但在实际中，其范围大约在20,000到200,000之间。

2. 输入阻抗Zin：理想运放的输入阻抗为无限大，这样可以防止任何电流从源电源流入放大器输入电路。真实的运放会有一定的输入漏电流。

3. 输出阻抗Zout：理想运放的输出阻抗为零，像一个完美的内部电压源。而实际运放的输出阻抗通常在100-20k之间。

理想的运算放大器还具有一些其他特性，如带宽BW为无限、失调电压Vio为零等。

输入电阻的无穷大使得没有电流流入任一输入端，我们可以将其理解为输入端的电路在运放内部完全断开，即虚断。而差分输入失调电压的零则意味着输入的正负两端电压几乎相等，仿佛两者短路，这就是虚短。这两个特性对于理解运算放大器的工作原理至关重要。

关于运放的开环频率响应，有一个重要的概念是增益带宽积GBP。例如，如果一个放大器在100kHz时的增益为20dB或10倍放大效果，那么它的GBP就是放大倍数乘以频率得到的值。通过计算GBP和增益，我们可以找到放大器的电压增益以及带宽。带宽是指放大器电压增益高于其最大输出值的某个特定百分比（例如-3dB）的频率范围。如果已知GBP和带宽对应的增益（例如37db），我们可以通过计算得到放大器的带宽。比如已知GBP为一百万并且对应的增益为三十七分贝，那么我们首先需要算出这个增益对应的放大倍数然后利用公式GBP除以放大倍数来计算得出放大器的带宽。这个过程告诉我们该频率是放大器的带宽限制。通过这些基础知识和计算公式的理解可以进一步帮助我们对运算放大器进行更深入的学习和应用。