當(dāng)前位置:首頁 > 電源 > 數(shù)字電源
[導(dǎo)讀]你知道運放的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流應(yīng)該如何計算嗎?如果運放兩個輸入端上的電壓均為 0V,則輸出端電壓也應(yīng)該等于 0V。但事實上,輸出端總有一些電壓,該電壓稱為失調(diào)電壓 VOS。

你知道運放的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流應(yīng)該如何計算嗎?如果運放兩個輸入端上的電壓均為 0V,則輸出端電壓也應(yīng)該等于 0V。但事實上,輸出端總有一些電壓,該電壓稱為失調(diào)電壓 VOS。

如果將輸出端的失調(diào)電壓除以電路的噪聲增益,得到結(jié)果稱為輸入失調(diào)電壓或輸入?yún)⒖际д{(diào)電壓。這個特性在數(shù)據(jù)表中通常以 VOS給出。VOS被等效成一個與運放反相輸入端串聯(lián)的電壓源。必須對放大器的兩個輸入端施加差分電壓,以產(chǎn)生 0V 輸出。

溫度漂移(Drift)

Vos隨著溫度的變化而改變,這種現(xiàn)象稱為漂移,漂移的大小隨時間而變化。漂移的溫度系數(shù)TCVos通常會在數(shù)據(jù)表中給出,但一些運放數(shù)據(jù)表僅提供可保證器件在工作溫度范圍內(nèi)安全工作的第二大或者最大的Vos。這種規(guī)范的可信度稍差,因為TCVos可能是不恒定的,或者是非單調(diào)變化的。

Vos漂移或者老化通常以mv/月或者mV/1000小時來定義。但這個非線性函數(shù)與器件已使用時間的平方根成正比。例如,老化速度1mV/1000小時可轉(zhuǎn)化為大約3mV/年,而不是9mV/年。老化速度并不總是在數(shù)據(jù)表中給出,即使是高精度運放。

輸入偏置電流(Ibs)

理想運放的輸入阻抗無窮大,因此不會有電流流入輸入端,但是,在輸入級中使用雙極結(jié)型晶體管(BJT)的真實運放需要一些工作電流,該電流稱為偏置電流(IB)。通常有兩個偏置電流:IB+和IB-,它們分別流入兩個輸入端。IB值的范圍很大,特殊類型運放的偏置電流低至60fA(大約每3us通過一個電子),而一些高速運放的偏置電流可高達(dá)幾十mA。

輸入失調(diào)電流(Ios)

單片運放的制造工藝趨于使電壓反饋運放的兩個偏置電流相等,但不能保證兩個偏置電流相等。但不能保證兩個偏置電流相等。在電流反饋運放中,輸入端的不對稱特性意味著兩個偏置電流幾乎總是不相等的。這兩個偏置電流之差為輸入失調(diào)電流Ios,通常情況下Ios很小。

對于失調(diào)電壓,一般是設(shè)置一個很大的增益并且把輸入短接。這時候的輸出電壓除以增益就是失調(diào)電壓的大小。

對于失調(diào)電流,則是用一個很大的電阻接在反饋回路上。S1閉合時,測同相端的偏流Ip,S2閉合的時候測反相端的偏流In。

這里的“失調(diào)”電流測法實際上測得的是“偏置電流”而非“失調(diào)電流”,當(dāng)然,分別測出了+-端的“偏置電流”后,也可以得知“失調(diào)電流”----等于二者的差。

上面具體例子中的電阻值選取對于有些情況不太合適,一般運放的偏置電流只有若干nA數(shù)量級,如果采用10M電阻,那么由于偏置電流造成的輸出電壓只有若干mV,而且此時還包括了“失調(diào)電壓”的影響(偏大或偏小都有可能,具體取決于失調(diào)電壓的極性)。所以,測量nA量級的偏置電流,電阻還得取大些,使Ibias*R達(dá)到v級,此時也不用扣除失調(diào)電壓的影響了(5mv的失調(diào)電壓對1v的輸出電壓來說,對測量結(jié)果的影響只有0.5%)。

運放的輸入失調(diào)電壓電流怎么計算

輸入失調(diào)電壓VIO

一個理想的運放,當(dāng)輸入電壓為零時,輸出電壓也應(yīng)為零(不加調(diào)零裝置)。但實際上它的差分輸入級很難做到完全對稱,通常在輸入電壓為零時,存在一定的輸出電壓,該電壓稱為失調(diào)電壓VIO。在室溫(25℃)及標(biāo)準(zhǔn)電源電壓下,輸入電壓為零時,為了使運放的輸出電壓為零,在輸入端加的補償電壓即失調(diào)電壓VIO。實際上指輸入電壓Vi=0時,輸出電壓Vo折合到輸入端的電壓的負(fù)值,Vio被等效成一個與運放反相輸入端串聯(lián)的電壓源。必須對放大器的兩個輸入端施加差分電壓,以產(chǎn)生0V輸出。即

Vio=-(Vo│v=0)/Avo

Vio的大小反應(yīng)了運放制造中電路的對稱程度和電位配合情況。Vio值愈大,說明電路的對稱程度愈差,一般約為±(1~10)mV。

Vio隨著溫度的變化而改變,這種現(xiàn)象稱為漂移,漂移的大小隨時間而變化。漂移的溫度系數(shù)TCVio通常會在數(shù)據(jù)表中給出,但一些運放數(shù)據(jù)表僅提供可保證器件在工作溫度范圍內(nèi)安全工作的第二大或者最大的Vio。這種規(guī)范的可信度稍差,因為TCVio可能是不恒定的,或者是非單調(diào)變化的。

Vio漂移或者老化通常以mV/月或者mV/1,000小時來定義。但這個非線性函數(shù)與器件已使用時間的平方根成正比。例如,老化速度1mV/1,000小時可轉(zhuǎn)化為大約3mV/年,而不是9mV/年。老化速度并不總是在數(shù)據(jù)表中給出,即便是高精度運放。

輸入失調(diào)電流Ιio

在BJT集成電路運放中,由于制造工藝趨于使電壓反饋運放的兩個偏置電流相等,但不能保證兩個偏置電流相等。在電流反饋運放中,輸入端的不對稱特性意味著兩個偏置電流幾乎總是不相等的。這兩個偏置電流之差為輸入失調(diào)電流Ιio,輸入失調(diào)電流 offset current, 是指兩個差分輸入端偏置電流的誤差,即當(dāng)輸出電壓為零時流入放大器兩輸入端的靜態(tài)基極電流之差,即

Iio=│Ibp-Ibn│

由于信號源內(nèi)阻的存在,Iio會引起一輸入電壓,破壞放大器的平衡,使放大器輸出電壓不為零。所以,希望Iio愈小愈好,它反映了輸入級有效差分對管的不對稱程度,一般約為1 nA~0.1 mA.以上就是運放的輸入失調(diào)電壓和輸入失調(diào)電流的計算方法,希望能給學(xué)習(xí)過程中的設(shè)計者帶來幫助。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實性等。需要轉(zhuǎn)載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫毥谦F公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉(zhuǎn)型技術(shù)解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關(guān)鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險,如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應(yīng)對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質(zhì)增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術(shù)學(xué)會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉