運放放大器--輸入失調電壓


參考文獻:  http://bbs.21ic.com/icview-950902-1-1.html

 

定義:

1.在運放開環使用時, 加載在兩個輸入端之間的直流電壓使得放大器直流輸出電壓為 0。

2.當運放接成跟隨器且正輸入端接地時,輸出存在的非 0 電壓。

優劣范圍: 1µV 以下,屬於極優秀的; 100µV 以下的屬於較好的;最大的有幾十mV。

 

理解:任何一個放大器,無論開環連接或者反饋連接,當兩個輸入端都接地時, 理論上輸出應該為 0,但運放內部兩輸入支路無法做到完全平衡,導致輸出永遠不會是 0。 此時保持放大器負輸入端不變,而在正輸入端施加一個可調的直流電壓,調節它直到輸出直流電壓變為 0 V,此時正輸入端施加的電壓的負值即為輸入失調電壓,用 VOS 表示。 但是,多數情況下,輸入失調電壓不分正負, 生產廠家會以絕對值表示。

任何一個實際運放都可理解為正端內部串聯了一個 VOS,然后進入一個理想運放,如圖 2-1 所示。如左圖,正端引入一個VOS,則輸出為 0,符合標准定義。如右圖,跟隨器正端接地,實際輸出即為 VOS,也符合標准定義。

 

后果:當一個放大器被設計成 AF倍閉環電壓增益(同相輸入放大增益,也稱噪聲增益) 時,如果放大器的失調電壓為VOS,則放大電路 0 輸入時,輸出存在一個等於 AF*VOS的直流電平,此輸出被稱為輸出失調電壓。 閉環增益越大,則輸出失調電壓也越大。

對策:如果被測信號包含直流量且你關心這個直流量,就必須選擇 VOS遠小於被測直流量的放大器,或者通過運放的調零措施消除這個影響。如果你僅關心被測信號中的交變成分,你可以在輸入端和輸出端增加交流耦合電路,將其消除。

調零方法:有些運放有兩個調零端,按照數據手冊提供的方法接電位器調零即可。對沒有調零端的運放,可采用外部的輸出調零或者輸入調零,有標准電路可以參考。


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