GM45012：性能刚刚好，懵逼不烧脑

这篇写另外一颗 OP：

GM45012 = 低噪声、低失调、宽带、稳定优先的 CMOS 双运放

它的设计目标不是极限指标，而是：低噪声（但不过度牺牲稳定性），中高速（但 SR 不激进）。

明显这个就是上面的

明显这个就是上面的

如果单纯的解读参数那就变成了很上个文章一样了。还是专门围绕 GM45012，把它的噪声表现与“真正可用带宽”再系统、工程化地解读一遍，并且对比你刚才看的 GM4500 系列，明确它在信号链中的真实定位。

GM45012 的“噪声情况”——属于哪一档？

输入电压噪声密度（中高频）

数据手册给出的核心指标是：

6 nV/√Hz @ 1 kHz

2.7 nV/√Hz @ 10 kHz与供电（5 V / 2.7 V）基本无关

大概看这是一颗典型的“低噪声 CMOS 运放”，但不是极限型：

GM45012 明显优于普通 CMOS 运放，但达不到 AD797 / LT1028 那种“极限噪声”水平。

宽带噪声积分（工程上最有用）

用熟悉的白噪声近似：

用 2.7 nV/√Hz 估算（中高频）：

注意这是输入等效，输出还要乘以噪声增益（非反相≈闭环增益，反相≈1+Rf/Rg）。

对 16–18 bit、满量程 2–5 V 的 ADC 来说：100 kHz 以内完全可接受

低频噪声手册给出明确数据：0.1–10 Hz，2 µVpp（输入等效），GM45012 ≠ 低频噪声神器，是“低噪声 + 宽带”折中型 CMOS 运放。

GM45012 的“可用带宽”—不要只看 10 MHz

数据手册标题写的是 10 MHz 精密 CMOS 运放，但工程上必须拆开看。

小信号带宽（GBW 决定）

GBW ≈ 10 MHz（5 V 供电）

2.7 V 下约 9.1 MHz

闭环 −3 dB 带宽近似：

举例（非反相）：

小信号条件下，这些数字是可信的。

大信号带宽（真正的“可用带宽”）

GM45012 的压摆率：

SR ≈ 4.7 V/µs（5 V）

SR ≈ 4.4 V/µs（2.7 V）

对正弦波，大信号带宽由 SR 限制：

举几个例子

1 V 峰值（2 Vpp）

0.2 V 峰值（400 mVpp）

50 mV 峰值（100 mVpp）

GM45012 的 “10 MHz”只对小信号成立，对中等幅度信号并不成立

相位裕量与稳定性

相位裕量 ≈ 53–54°（G=1）

这意味着稳定，不容易自激对 PCB/负载容忍度高，但是不适合极限速度 / 极限容性负载

从典型曲线可以看到：

CL ≈ 100 pF：有过冲但可控

CL > 200–300 pF：明显振铃，需要 RC 吸收器

和前面看的 GM4500 系列的“本质区别”

感觉GM45012 是“降速换稳定”的版本，非常典型、非常好用。

有趣的问题，这俩颗 OP 的输出电流这么大？

GM4500 / GM45002

输出电流能力：±100 mA（典型/最大级别）；供电是5 V 或 ±2.5 V，这是连续输出能力量级，不是 ESD 或瞬态注脚

GM45012

输出电流能力：±100 mA（5 V），±50 mA（2.7 V）；同样是线性区内的驱动能力

在精密 CMOS 运放里，这个数值非常大， （很多精密运放只给 ±10~30 mA）

为什么能做到这么大？—内部架构原因

它们不是“弱推挽”的传统精密运放，而可能是“功率级加强的 CMOS Rail-to-Rail 输出级”

具体来说有三点：

输出级用的是 **大尺寸互补 MOS（Class-AB）

PMOS + NMOS 都做得很大，Rds(on) 很低，本质上接近“小功率缓冲器”，而不是“信号级输出”；这和很多“低功耗精密运放”刻意限制输出管尺寸完全不同。

设计目标明确：直接驱动负载

这两颗 OP 的目标应用里，反复出现：SAR ADC 输入（大电容 + 采样瞬态），光电二极管 TIA 后级，多极点有源滤波器，直接驱动 100 pF～1000 pF 负载。

这些场景的共同点是：

瞬时输出电流需求远大于平均功耗

CMOS 工艺 + 高压裕量允许“堆电流”

在 CMOS 工艺里：做“大电流 MOS”比 BJT 成本低，热分布也更容易控制，只要 SOA 和结温算清楚，就可以给很大的 Iout 规格

这个“大电流”在使用上意味着什么？

这是重点。

它不是为了“带负载电阻”，而是为了 充/放电

举个例子（SAR ADC）：ADC 输入电容20 pF，允许建立时间200 ns；电压阶跃2 V

需要的瞬时电流：

这还只是单次理想情况，实际还要克服：输出级 Rds(on)，走线寄生，输入开关导通电阻

如果运放本身只有 5–10 mA 输出能力，就会看到：建立时间不够，THD/SFDR 掉，对输入码型敏感；大输出电流 = 驱动能力余量

“能给 100 mA” ≠ “你可以随便拉 100 mA”

这是很多人容易误解的地方。

正确理解方式是：做瞬态 / 动态 / AC 驱动完全没问题；但是做持续 DC 大电流受限于功耗和热；当功率运放用更不行

举个危险用法：

Vout = 2.5 V

Iout = 100 mA

单通道功耗 ≈ 250 mW

在 MSOP / SO 封装里：结温会迅速爬升，热噪声、失调、可靠性全部恶化

输出电流大 ≠ 稳定性就好

反而更容易振铃，因为：输出阻抗低，对容性负载更“硬”，与负载电容形成高 Q 系统

所以你看到数据手册里反复强调CL > 100~200 pF 要加串阻 / RC 吸收，单位增益是最差稳定情况；大电流输出 + 容性负载 = 必须做补偿

这两颗 OP 的输出电流大，是为了“驱动能力和动态性能”，不是为了当功率放大器。

对 ADC、滤波器、TIA 非常友好；在 PCB、负载、电容更有容错，必须注意稳定性和散热。