运放的运放偏置电路设计流指标先高点好还是低点

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-07-17 06:28 标签： 运放的偏置电流
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设计时电阻值越小，运放输入偏置电流引起的失调电压就越小，误差也就越小；同时导致放大器的输入电阻下降。电阻的选择是综合考虑的结果。
高速运放设计时，选择的电阻比低俗运放要小一个数量级，一般只有几百ohm。
输入电阻：在电压放大电路中，输入电阻应远远大于信号源的内阻。在反相比例放大电路中，输入电阻就是R，同相比例放大电路中，输入电阻理
论上是无穷大的。这个就是同相比例放大电路的优点，但是因为集成运放有共模输入，所以为了提高运算精度，应当选用高共模抑制比的集成运放，
在对电路进行误差分析时，应特别注意共模信号的影响。当输入电压全部反馈到反相输入端时，就构成了一个电压跟随器了。
特点是输入电阻为无穷大（理论），输出电阻为0.常用来做输入缓冲器。
反馈电阻：根据放大倍数来确定，但不能选得太大，主要是电阻过大会引入噪声、漂移、零极点的变化，从而影响带宽。一般选几百欧。
为了保证足够的反馈深度，应选用开环增益更大的集成运放。
平衡电阻：平衡电阻=输入电阻//反馈电阻 (并联)，这个在模电书中一般叫做补偿电阻，解释是以保证集成运放输入级差分放大电路的对称性。
在芯片资料中都会有推荐值，而且每个器件的各项指标都不一样，在使用的时候建议仔细阅读芯片资料。
放大倍数过大的时候，比如1000倍，在芯片资料中推荐的最大放大倍数达不到的时候，采取级联实现。
当源阻抗不同时，最佳放大器也不同。对于低阻抗电路，明显应该选择OP27等低电压噪声放大器，因为这类放大器价格低廉，并且相对较高的电流噪声不会对应用造成影响。在阻抗处于中等水平时，电阻的约翰逊噪声占据主导地位，
而在源阻抗非常高的情况下，则必须尽可能选择电流噪声最小的运算放大器，如AD549或AD795。
目前，BiFET放大器往往具有相对较高的电压噪声(不过电流噪声极低)，因此更适合低噪声应用中的高阻抗电路，而不是低阻抗电路。AD795、AD743和AD745具有极低的电压噪声和电流噪声。10 kHz时，AD 7 9 5的电压噪声和电流噪声分别为10 nV/&Hz和0.6 fA/&Hz，而AD743/AD745则分别为2.9 nV/&Hz和6.9 fA/&Hz。利用这些器件可以设计在宽源阻抗范围内具有低噪声性能的低噪声放大器电路。运放参数的详细解释和分析-part1,输入偏置电流和输入失调电流_百度文库
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运放参数的详细解释和分析-part1,输入偏置电流和输入失调电流
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你可能喜欢运放中输入偏置电流和输入失调电流的区别？？
运放的输入偏置电流: 为了使运放输入级放大器工作在线性区, 所必须输入的一个直流电流, 在双极晶体管输入的运放,
偏置电流就是输入管的基极电流, 在 MOS 管输入的运放是指栅极漏电流.&
输入失调电流: 与输入失调电压一样, 都是描述运放差分输入的对称性的. 理想的差分输入应该是完全对称的,
但由于设计和工艺过程的偏差, 正负两个输入端的特性不会完全相同. 这两个失调参数的定义是, 当输出为 0 时两个输入端的输入电压差
(失调电压) 和输入电流-即偏置电流的差 (失调电流), 显然在理想状态下它们都应该为 0.
输入失调电流= |IB1-IB2| 输入偏置电流=1/2（IB1+IB2）
IB1、IB2为输入级差放管的输入偏置电流
运放是集成在一个芯片上的晶体管放大器, 偏置电流 bias current 就是第一级放大器输入晶体管的基极直流电流.
这个电流保证放大器工作在线性范围, 为放大器提供直流工作点. 因为运算放大器要求尽可能宽的共模输入电压范围, 而且都是直接耦合的,
不可能在芯片上集成提供偏置电流的电流源. 所以都设计成基极开路的, 由外电路提供电流. 因为第一级偏置电流的数值都很小, uA 到
nA 数量级, 所以一般运算电路的输入电阻和反馈电阻就可以提供这个电流了.
而运放的偏置电流值也限制了输入电阻和反馈电阻数值不可以过大, 使其在电阻上的压降与运算电压可比而影响了运算精度.
或者不能提供足够的偏置电流, 使放大器不能稳定的工作在线性范围. 如果设计要求一定要用大数值的反馈电阻和输入电阻, 可以考虑用
J-FET 输入的运放. 因为 J-FET 是电压控制器件, 其输入偏置电流参数是指输入 PN 结的反向漏电流, 数值应在 pA
数量级. 同样是电压控制的还有 MOSFET 器件, 可以提供更小的输入漏电流. 另外一个有关的运放参数是输入失调电流 offset
current, 是指两个差分输入端偏置电流的误差, 在设计电路中也应考虑.
电路设计时应注意：运放的输入偏置电流是不可避免的，输入端必须有提供输入偏置电流的通路。在设计高精度直流放大放大器或选用具有较大输入偏置电流的运放时，必须使运放两端直流通道电阻相等，这样子才能平衡输入偏置电流。
3：输入失调电流（input offset current）和输出失调电压
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3&s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。
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