運放的平衡電阻經(jīng)驗
運放輸入端所接電阻要平衡,目的是使集成運放兩輸入端的對地直流電阻相等,運放的偏置電流不會產(chǎn)生附加的失調(diào)電壓。 但有些電路對失調(diào)電壓要求并不高,例如交流音頻放大器。有些運放偏置電流很小,即使輸入端電阻不平衡也不會對失調(diào)電壓產(chǎn)生什么影響,這些電路就可以不要求 輸入端電阻平衡。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/283384.htm以反相放大器來說明平衡電阻的作用。如圖所示。
若運放為理想運放,輸入為0時,則:
但實際運放有失調(diào)電壓(VIO),失調(diào)電流(IIO),輸入偏置電流(IIB)。依據(jù)失調(diào)電流,輸入偏置電流的定義,有:
解方程組,得:
在反相端用KCL,有:
考慮到失調(diào)電壓,實際反相端電壓為:
而:
將所有參數(shù)代入,解得:
當R2=R1//Rf時,
此時由輸入偏置電流IIB產(chǎn)生的失調(diào)電壓為0。
運放輸入端所接電阻要平衡,目的是使運放的偏置電流不會產(chǎn)生附加的失調(diào)電壓。但有些電路對失調(diào)電壓要求并不高。例如交流音頻放大器,有些運放偏置電流很小,即使輸入端電阻不平衡也不會對失調(diào)電壓產(chǎn)生什么影響,這些電路就可以不要求輸入端電阻平衡。尤其是現(xiàn)在基于CMOS工藝的運放,輸入偏置電流都是幾個pA,加不加平衡電阻的影響就微乎其微了。
說明:
1、為了保證輸入阻抗匹配一般需要配合適的電阻。
2、為了減小輸入電流失調(diào),原則上同相端電阻等于接反相端那兩個電阻的并聯(lián)值。實際應(yīng)用中,由于閉環(huán)的結(jié)果,尤其在深負反饋條件下,失調(diào)在輸出端并不明顯,失調(diào)不是主要矛盾時,同相接地電阻常省去。從運放工作在最好狀態(tài)的意義出發(fā),還是要那個電阻。同相接地電阻只對雙極運放有作用,對 MOS 型的運放沒意義。
3、接地輸入端接電阻:阻抗對稱,匹配。高頻必須用。
4、理解運放偏置電流與失調(diào)電流
運放輸入端都會有偏置電流 IB+,IB-,兩個偏置電流之均值定義為偏置電流 IB,之差為失調(diào)電流 Ios 對于 IB>>Ios 的運放,兩個輸入電阻 Rs+,Rs-匹配可以減小 IB 流過電阻造成的誤差但精密運放往往將IB 補償?shù)阶钚。琁B,Ios 相近,加匹配電阻反而增加誤差。
5、為了輸入端存在偏置電流而設(shè)置的,其目的是讓同相和反相兩個輸入端看出去的阻抗相等, 以便“預(yù)定”兩個輸入端“相等”的偏置電流在它們產(chǎn)生的壓降也相等,起到相互抵消的作用。
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