关于运放失调电压和偏置电流模型

2万 · 2015-6-17 14:56

由于运放的几个参数（譬如CMRR和PSRR）都是折合到其输入失调电压，而输入偏置电流也可通过周边的电阻折合到其输入失调电压，所以运放的输入失调电压就变得非常重要。

这里给几张图，以说明相关的模型描述。

2万 · 2015-6-17 14:58

一）输入失调电压

2万 · 2015-6-17 14:59

二）输入偏置电流

2万 · 2015-6-17 15:02

三）含失调电压和偏置电流的运放模型

2万 · 2015-6-17 15:07

四）失调电压和偏置电流的等效叠加（忽略运放的输入阻抗）

其中，VRTI是折合到输入失调电压。

2万 · 2015-6-17 15:10

由此可见，运放的偏置电流（失调电流）、CMRR和PSRR都可以折合到输入与原本的输入失调电压叠加。

只看该作者 · 2015-6-17 15:40

大师，直流误差是不是都应该折合到Vios上来计算

2万 · 2015-6-17 15:52

YYWYY 发表于 2015-6-17 15:40
大师，直流误差是不是都应该折合到Vios上来计算

一般运放误差参数（譬如CMRR和PSRR）通常都是折合到输入端的（即叠加在输入失调电压上），如果你说的“直流误差”指的是这些相关误差参数，那当然是折合到“Vios”上。具体计算还可以将其折合到输出上，这样更为直观（相关式子为图中的VRTO）。

只看该作者 · 2015-6-17 16:01

又是复习？？

不如说说为何要折算到输入偏置电压。

2万 · 2015-6-17 16:10

huayuliang 发表于 2015-6-17 16:01
又是复习？？

不如说说为何要折算到输入偏置电压。

思考一下，如果开环增益非常大（理想为无穷大），其失调电压（不是“偏置电压"）该折算到输出还是输入（不考虑运放的内部构成）。

只看该作者 · 2015-6-17 16:17

本帖最后由 huayuliang 于 2015-6-17 18:52 编辑

HWM 发表于 2015-6-17 16:10
思考一下，如果开环增益非常大（理想为无穷大），其失调电压（不是“偏置电压"）该折算到输出还是输入（ ...

谢谢指正，看着输入偏置电流，就把失调电压打成偏置电压了。

其实，俺一直是把“offset”翻译成“偏置”，尽管并不如“失调”更能确切地表达结果。但本意就是这样。。

引用一段某网站的简述：

The two main laws associated with the operational amplifier are that it has an infinite input impedance, ( Z∞ ) resulting in “No current flowing into either of its two inputs” and zero input offset voltage “V1 = V2“.

bias 和 offset，这个很清楚的，偏置、偏移。只是习惯了都用一个词“偏置”，看来俺是改不过来了。。
可是 “ zero input offset voltage “V1 = V2“.” 怎么解释？

1万 · 2015-6-17 17:34

HWM 发表于 2015-6-17 15:07
四）失调电压和偏置电流的等效叠加（忽略运放的输入阻抗）

请问：
按照你Vrto公式，即使Ib+ = Ib-、R3 = （R1//R2），Vrto公式简化为 Vrto = = -Vos*（1 + R2/R1）对吗？如此，闭环运放放大倍数越大 Vrto更大。这样说负反馈对输出0点电压影响很大。这样理解对吗？

只看该作者 · 2015-6-17 17:51

厉害，学习了

2万 · 2015-6-17 18:00

xmar 发表于 2015-6-17 17:34
请问：
按照你Vrto公式，即使Ib+ = Ib-、R3 = （R1//R2），Vrto公式简化为 Vrto = = -Vos*（1 + R2/R1）对 ...

放大倍数（闭环增益）越大，失调电压折算到输出必然是越大。

给个最简单的直接测量失调电压的电路：

这个增益为1。

2万 · 2015-6-17 18:11

为了测量方便，通常是将增益搞得比较大。下面给个图：

左图的缺点是被测运放直接输出，致使其偏离零电位过远；而右图通过一个“开环”运放级联输出，使得被测运放的输出电位几乎是零（更精确地满足输入失调电压的定义）。

2万 · 2015-6-18 13:29

学习啊

只看该作者 · 2015-6-20 08:33

失调电流和偏置电流是否两样东西?

2万 · 2015-6-20 08:56

YEO 发表于 2015-6-20 08:33
失调电流和偏置电流是否两样东西?

偏置电流就是Ib+和Ib-，或用它们的算术平均表述。
失调电流则是Ib+和Ib-的差值，不考虑符号则可以用其绝对值表示。

1万 · 2015-6-20 09:43

YEO 发表于 2015-6-20 08:33
失调电流和偏置电流是否两样东西?

我的理解供参考：Ib+和Ib-是运放块真实存在的物理量参数，以此两个物理量人为推算出Ios和Ibs两个数学量参数。

2万 · 2015-6-20 10:15

captzs 发表于 2015-6-20 09:43
我的理解供参考：Ib+和Ib-是运放块真实存在的物理量参数，以此两个物理量人为推算出Ios和Ibs两个数学量参 ...

Ib+和Ib-确实是“真实存在的物理量参数”，但其差值（失调电流）不能说就不是客观存在。

偏置（可以有偏置电流和偏置电压）一词表示的是为了使电路正常工作而必须加上的一个直流电流或电压（有别于电源）。而失调（同样可以有失调电流和失调电压）一词表示的是由于失配而导致电路某个物理量的误差（运放是折合到输入）。

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