小信号放大应用中运放选择的关注点

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1、小信号放大应用中运放选择的关注点在运放选型屮，一些常用的指标选择比较简单，例如根据白身供电选择供电电源、根据增益及带宽选择增益带宽积（GBW）、根据精度要求选择等效输入噪声电压/电流、根据空间选择封装等等。但是在一些小信号放大电路中，还有一些比较精细的指标需耍仔细分析对比。1.几种相关指标的定义这里主要说说运放的失调电压、失调电流、偏置电流、输入阻抗以及输入级（定义主要参考ADI技术资料MT・035、MT・037、MT-038等）。1丄失调电压：理想状态下，如果运算放大器的两个输入端电压完全相同，输出应为0V。实际上，还必须在输入

2、端施加小差分电压，强制输岀达到0。该电压称为输入失调电压Vos。输入失调电压可以看成是电压源Vos,与运算放大器的反相输入端串联，如图所示。1・2・偏置电流理想情况下，并无电流进入运算放大器的输入端。而实际操作中，始终存在两个输入偏置电流，即IB+和IB・。13.失调电流“输入失调电流”IOS是IB-和IB+之差,即IOS=IB+-IB-o1.4.输入阻抗电压反馈（VFB）运算放人器通常具有斧模和共模两种指定的输入阻抗。♦INPUTOZdiffvVA-O-INPUTIZcm-共模输入阻抗数据手册屮的规格参数（Zcm+和Zcm-）是

3、从任一输入至地（不是从两者至地）的阻抗。差分输入阻抗（Zdi）是指两个输入之间的阻抗。这些阻抗通常是电阻性的，且阻值较高（"至10120）,还有一些并联电容（通常为儿pF,冇时可高达20至25pF）o大多数运算放人器电路屮，反相输入阻抗都通过负反馈降至极低值，起重要作用的只NZcm+和Zdiffo1.5.运放输入级双极性晶体管（BJT）输入，输入级使用双极性晶体管，其特性如下:优点缺点火调电压（Vos）低偏置电流（lb）高失调电压漂移低电流噪声（In）较高偏置电流（lb）温度稳定性高电压噪声（En）低场效应品体管（FET）输入，输

4、入级场效应管，其特性如下:优点缺点输入阻抗高失调电压（Vos）高偏置电流（lb）低失调电压漂移高电流噪声（In）低电压噪声（En）高2.选型分析当进行小信号放大（电压信号）时，必须根据信号源的幅值和输出阻抗來进行选型。2.1.失调电压Vos在某些应用中，信号源的幅值很低，例如ImVo而很多运放的失调电压接近大于lmV,例如将lmV信号源输入到失调电压的运放，放大后的输出信号OVo因此当信号源幅值很低，必须首先考虑运放的Vos。如果Vos跟被测信号幅度差不多，甚至更大，则放大后的信号幅值会远远偏离预期。虽然这个偏置可以通过调零电路来

5、调，但是Vos较人运放，Vos随温度的漂移也会较大，还是会给测量精度带来很大影响。此时，选择BJT输入级比较合适（Vos相对小）。22输入阻抗理想运放输入阻抗无穷大，信号源可以完全被放大器放大。但是实际运放的输入阻抗是个冇限值。对于电压反馈型运入，输入阻抗主要由输入级的决定，--般BJT输入级的运放。的共模输入阻抗会大于40MQ。羌模输入阻抗大于200GQ。对于JFET和CMOS输入级的运放，输入阻抗要人的多。如果信号源的阻抗较大，例如1MQ,运放输入阻抗是40MQ,那么由于分压作用，实际输入到运放的信号幅度降低约2.5%0因此，

6、当信号源输出阻抗较大，选择FET输入级运放效果会更好；如果信号源输出阻抗较小，那么选BJT或者FET输入级都没问题。2.3.lb、los当信号源输出阻抗较大，会存在较大的热噪声，偏置电流流经信号源的输出阻抗会产生电压噪声。所以当信号源输出阻抗较人，选择FET输入级比较合适。2.4.确立主要矛盾在实际的设计屮，某些时候不同的项1=1适合的运放会产生冲突，例如小幅度人输出阻抗的信号源，考虑Vos需要选择BJT运放，考虑输入阻抗和lb需要选择FET,那么就必须清楚哪个因素占主导地位，综合考虑实现总的误差最小。