如何提供運(yùn)放偏置電流？運(yùn)放的失調(diào)電壓分析！

在下述的內(nèi)容中，小編將會(huì)對(duì)運(yùn)放的相關(guān)消息予以報(bào)道，如果運(yùn)放是您想要了解的焦點(diǎn)之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。

一、運(yùn)放的失調(diào)電壓分析

今天我們來分析下為什么在輕負(fù)載條件下，恒流精度有變化。首先，回顧下該電路，為方便計(jì)算，調(diào)整下反饋電阻參數(shù)，將比例改為1倍，可得負(fù)載電流 I=Vin/R5。，在這里為排除由正反饋和負(fù)反饋兩個(gè)環(huán)路反饋系數(shù)不相等因素造成的誤差，我們將仿真圖中的R4改為9.75K，R5改為250R.使(R5+R4)/R3=R2/R1=1.如下圖1，其中電壓表測(cè)量的是運(yùn)放正相和反相輸入端之間的電壓，即測(cè)量的是運(yùn)放的失調(diào)電壓。根據(jù)公式，當(dāng)Vin為5V時(shí)，負(fù)載電流I=5/250=20mA.

圖1

我們先來看下重負(fù)載（R6=50R）和輕負(fù)載(R6=300R)時(shí)的仿真結(jié)果，圖下圖2和圖3

圖2，重負(fù)載

圖3，輕負(fù)載

根據(jù)圖2，.可以看出來，重負(fù)載時(shí)，電流為20.02mA,和理論值20mA相差無幾。但圖3輕負(fù)載時(shí)的電流值為19.11mA.這個(gè)值離20mA的理論值有點(diǎn)差距，對(duì)比兩圖的失調(diào)電壓值，會(huì)發(fā)現(xiàn)，輕載時(shí)的失調(diào)電壓為110.27mV,比重載時(shí)增大了幾十倍。接下來我們來驗(yàn)證下是不是因?yàn)檫@個(gè)異常增大的失調(diào)電壓而導(dǎo)致最終電流誤差突然增大。

失調(diào)電壓可以理解為疊加在運(yùn)放輸入端口的附加電壓，等效為如下圖4.

圖4

上圖的失調(diào)電壓，經(jīng)放大1+R2/R1倍后，出現(xiàn)在運(yùn)放輸出端,即圖3中，這個(gè)-110.27mV的失調(diào)電壓會(huì)被放大2倍，放大后為220.54mV。220.54mV流過R5,會(huì)在R5上形成220.54/250=0.882mA的誤差電流，電流方向?yàn)樨?fù)，即從右向左，如下圖5

圖5

根據(jù)上圖，理論值減去誤差電流，20mA-0.882mA=19.118mA.這個(gè)計(jì)算結(jié)果和圖3的仿真結(jié)果19.11mA是一致的。接下來看看當(dāng)負(fù)載從50R-400R范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出電流，運(yùn)放1腳輸出電壓，和失調(diào)電壓的波形圖。如下圖6

圖6

由上圖可知，當(dāng)運(yùn)放1腳的輸出電壓達(dá)到10.5V左右時(shí)（逼近正電源軌），運(yùn)放的失調(diào)電壓開始快速地向負(fù)方向增大，直接導(dǎo)致負(fù)載電流由20.02mA快速下降，從而導(dǎo)致了電流誤差。運(yùn)放的最大輸出電壓能力，即輸出電壓能不能達(dá)到運(yùn)放供電VCC電壓，或者準(zhǔn)確的說輸出電壓能有多逼近供電VCC電壓是由運(yùn)放本身的特性決定的。

由圖6可得知，運(yùn)放單電源供電情況下，當(dāng)運(yùn)放輸出電壓逼近正電源軌時(shí)，運(yùn)放的失調(diào)電壓會(huì)急劇增大，設(shè)計(jì)該類電路時(shí)需要考慮這個(gè)因素。

二、如何提供運(yùn)放偏置電流

1.直流源電路直流源電路是一種常見的提供偏置電流的方式，其中的穩(wěn)流元件（如晶體管、二極管等）可以提供穩(wěn)定的直流電流，并與運(yùn)放輸入端相連。在使用直流源電路時(shí)，需要使用穩(wěn)定的直流電源，以確保偏置電流的穩(wěn)定性和可靠性。2.串聯(lián)電阻串聯(lián)電阻的方式也是一種常用的提供偏置電流的方式。如圖所示，輸入端通過串聯(lián)一個(gè)電阻進(jìn)行進(jìn)一步的電阻分壓，通過調(diào)整電阻的大小，可以達(dá)到較好的偏置電流穩(wěn)定性和精度。3.脈沖電流注入技術(shù)脈沖電流注入技術(shù)是一種注入脈沖電流來產(chǎn)生偏置電流的方法。這種方法具有高精度、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)，但需要配合特殊的運(yùn)放設(shè)計(jì)和布局。4.內(nèi)部偏置電流源一些集成運(yùn)放中，設(shè)計(jì)了內(nèi)部的偏置電流源，用于提供足夠的偏置電流。這種方式可以省去外部電路，但需要注意內(nèi)部偏置電流源的穩(wěn)定性和可靠性。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)運(yùn)放的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。