運放輸入偏置電流方向 靜態引數 輸入偏置失調電流

2021-10-14 04:28:52 字數 1488 閱讀 4416

理想運放的輸入阻抗無窮大,但實際上運放的輸入端還是會流入一定的電流的,所以有時候我們設定運放輸入電阻的時候不能太大,否則運放對訊號的運算將產生誤差。

| 先看乙個跟隨器 |

如上圖,運放的兩個輸入端有電流,說好的運放輸入阻抗無窮大的,它怎麼還有電流呢?下面我們引出兩個運放的非理想引數:輸入偏置電流ib、輸入失調電流ios

| ib、ios定義 |

輸入偏置電流ib:當輸出維持在規定的電平時,兩個輸入端流進電流的平均值。所以上圖的ib=(932.3pa+1.431na)/2=1.182na.

輸入失調電流ios:當輸出維持在規定的電平時,兩個輸入端流進電流的差值。所以上圖的ios=1.431na-932.3pa=0.499na.

| 運放電路為什麼要匹配電阻 |

1. 如上圖,我們經常會看到運放電路會多乙個電阻rp,它與運放電路的增益無關且rp=r1//r2,我們常叫它匹配電阻。

3. 假如知道推導過程的話,還可以知道(r1//r2)越小,ib和ios引起的誤差也越小,這也是我們提倡運放外圍電阻不應該太小的其中乙個原因,但是還需要與功耗做出折衷。

4. 順便說一下,運放外圍電路的電阻如果太大的話,迴路電流就很小,那麼訊號是容易被電磁場干擾的。特別是pcb佈線長的時候,pcb走線就像一根天線會吸收來自空間的電磁噪音。

5. 最後,電阻的常用阻值總是有限的,通常我們也不會去找廠家定製一款特定阻值的電阻,這會使成本直線上公升。同時我們總希望bom清單上元器件的種類越少越好,這有利於採購的談判。假如出現計算的rp是乙個奇怪的阻值時,可以直接用r1並上r2來代替。

| 輸入偏置電流ib太大有什麼後果 |

有時候我們用跨阻放大器(i-v)來完成對微小電流訊號的放大。因為用電阻直接將電流訊號轉換為電壓訊號的話,如果電阻太小了訊號源可能帶不動,而電阻太大了引入的電阻熱雜訊也很大。所以有如下圖跨阻放大器,利用反饋電阻1m將電流轉化為電壓。

· 跨阻放大器 ·

1. 如上圖,如果運放的ib過大,那麼光敏感測器本來微弱的電流將一部分被運放的ib吃掉而不能更多地流向反饋電阻,會增大誤差。

2. 還有一種情況(非以上跨阻放大器),當放大器輸入端通過乙個電阻接地時,這個ib電流將在電阻上產生輸入電壓,這也是乙個誤差。

3.解決這些問題最主要的措施是選擇ib較小的運放,通常來說fet輸入的運放ib比較小。順便說一下,了解運放的分類是有必要的,比如按工藝、精度、速度、功耗分類它們各有什麼區別。

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