运放的失调电流与失调电压

运放的失调电流与失调电压

先来介绍下失调电流与电压

如果运放两个输入端上的电压均为0V，则输出端电压也应该等于0V。但事实上，输出端总有一些电压，该电压称为失调电压VOS。如果将输出端的失调电压除以电路的噪声增益，得到结果称为输入失调电压或输入参考失调电压。这个特性在数据表中通常以VOS给出。VOS被等效成一个与运放反相输入端串联的电压源。必须对放大器的两个输入端施加差分电压，以产生0V输出。

VOS随着温度的变化而改变，这种现象称为漂移，漂移的大小随时间而变化。漂移的温度系数TCVOS通常会在数据表中给出，但一些运放数据表仅提供可保证器件在工作温度范围内安全工作的第二大或者最大的VOS。这种规范的可信度稍差，因为TCVOS可能是不恒定

的，或者是非单调变化的。

VOS漂移或者老化通常以mV/月或者mV/1,000小时来定义。但这个非线性函数与器件已使

用时间的平方根成正比。例如，老化速度1mV/1,000小时可转化为大约3mV/年，而不是9mV/

年。老化速度并不总是在数据表中给出，即便是高精度运放。

理想运放的输入阻抗无穷大，因此不会有电流流入输入端。但是，在输入级中使用双极结晶体管(BJT)的真实运放需要一些工作电流，该电流称为偏置电流(IB)。通常有两个偏置电流：IB+和IB-，它们分别流入两个输入端。IB值的范围很大，特殊类型运放的偏置电流低至60fA(大约每3μs通过一个电子)，而一些高速运放的偏置电流可高达几十mA。

单片运放的制造工艺趋于使电压反馈运放的两个偏置电流相等，但不能保证两个偏置电流相等。在电流反馈运放中，输入端的不对称特性意味着两个偏置电流几乎总是不相等的。这两个偏置电流之差为输入失调电流IOS，通常情况下IOS很小。

运放的指标：

1、开环差模电压增益Avd：

运放在没有外部反馈作用时的差模直流电压增益称为开环差模电压增益，它是决定运放电路运算精度的重要因素，

定义为运放开环是的输出电压与差模输入电压之比，即：Avd＝Vod/Vid

也可用分贝表示为：20×lg（Avd）＝20×lg（Vod/Vid）

对于一般运放，Avd在（80～120）dB之间，高精度的运放Avd可达（120～140）dB。2、输入失调电压Vos

常温（27摄氏度）下，当运放输入端口短路时，放大器的输出失调电压折合到输入端的等效差模输入电压值称为输

入失调电压，它主要反映了输入级差分对管的失配程度，一般Vos约为（1～10）mV，高质

量运放Vos在1mV以下。

3、输入失调电压温漂dVos/dT

该参数是指Vos在规定工作范围内的温度系数，是衡量运放温度影响的重要指标。一般情况下dVos/dT约为

（10～30）uV/摄氏度，高质量的可做到<0.5uV/C(摄氏度)。

4、输入失调电流Ios

常温下当运放输入端口开路时，为了得到零输出，必须加到运放两个输入端的直流补偿电流，称为输入失调电流Ios，

它表征了差放输入级两管B不对称所造成的影响，记为Ios＝|IB1-IB2|（Vo=0时的两管基极

电流）

通常，Ios为（0.5～5）nA，高质量的可低于1nA。

5、输入失调电流的温漂dIos/dT

它是指Ios在规定工作范围内的温度系数，也是衡量运放受温度影响的重要指标，通常约为（1～50）nA/C，高质量

的约为几个pA/C。

6、输入偏置电流IB

他是衡量差分对管输入电流绝对值大小的标志，当常温下（27C），输入信号为零且零输出时，用两个输入端的基极

偏置电流平均值来表示。IB太大，不仅在不同信号内阻的情况下，对静态工作点有较大影响，而且会影响温漂和运算

精度，IB一般在10nA～1uA范围内；IB小，表明输入失调电流小，放大器的输入电阻高。

7、共模抑制比KCMR

它是衡量输入级各参数对称程度的表志。运算放大器在同相端输入信号时，共模抑制比对运算精度有较大影响，通常

KCMR约为（70～100）分贝，高质量的可达160分贝。

8、差模输入电子Rid

它是衡量差分对管向差模输入信号所取电流大小的标志，：：为运放开环条件下，从两个差动输入端看进去的动态电阻。

9、共模输入电阻Ric

它定义为运放两个输入端并联时对地的电阻。对于晶体管作输入级的集成运放来说，Ric通常比Rid高两个数量级左右。

采用场效应管，输入级运算放大器Ric和Rid数值相当。

10、最大差模输入电压Vidmax

它是指反相端和同相端之间所能承受的最大电压值，超过这个电压，输入级差分对管中的一个管子将会出现反向击穿

电压的现象。平面工艺制成的NPN管，其值在5V左右，横向PNP管的Vidmax可达＋—

—30V以上。

11、最大共模输入电压Vicmax

集成运放在工作时，常遇到既有差模输入又有共模输入的情况，如果共模电压超过一定限度，将会使输入级工作不正常，

因此要加以限制。

还有：：：单位增益带宽、转换速率、电源电压抑制比、最大输出幅度Vomax、静态功耗PW、输出电阻Ro、额定输出电流Io、

延长时间tS等等。