运放参数基础知识

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1、一般运放的datasheet中会列出众多的运放参数，冇些易于理解,我们常关注，有些可能会被忽略了。在接下来的一些主题里，将对每一个参数进行详细的说明和分析。力求在原理和对应用的影响上把运放参数阐述清楚。由于木人的水平有限，写的博文中难免有些疏漏，希望大家批评指止。第一节要说明的是运放的输入偏置电流lb和输入失调电流los.众说周知，理想运放是没有输入偏置电流lb和输入失调电流los•的。但每一颗实际运放都会有输入偏置电流lb和输入失调电流los•我们可以用下图中的模型來说明它们的定义。bs二b+・b-bs=7pA-3pA=4pAb+

2、+lb-7pA+3pA2=5pA输入偏置电流lb是由于运放两个输入极都有漏电流（我们暂R称Z为漏电流）的存在。我们可以理解为，理想运放的各个输入端都串联进了一个电流源，这两个电流源的电流值一般为不相同。也就是说，实际的运入，会有电流流入或流出运放的输入端的（与理想运放的虚断不太一样）。那么输入偏置电流就定义这两个电流的平均值，这个很好理解。输入失调电流呢，就定义为两个电流的差。说完定义，下面我们要深究一下这个电流的来源。那我们就要看一下运入的输入级了，运放的输入级一般采用差分输入（电压反馈运放）。采用的管子，要么是三级管bipola

3、r,要么是场效应管FET。如下图所示，对于bipolar,要使其工作在线性区，就要给基极提供偏置电压，或者说要有比较大的基极电流，也就是常说的，二极管是电流控制器件。那么其偏置电流就來源于输入级的三极管的基极电流，由于工艺上很难做到两个管子的完全匹配，所以这两个管子Q1和Q2的基极电流总是有这么点差别，也就是输入的失调电流。Bipolar输入的运放这两个值还是很町观的，也就是说是比较大的，进行电路设计时，不得不考虑的。而对于FET输入的运放，由于其是电压控制电流器件，可以说它的栅极电流是很小很小的，一般会在fA级，但不幸的是，它的每

4、个输入引脚都有一对ESD保护二极管。这两个二极管都是有漏电流的，这个漏电流一般会比FET的栅极电流大的多，这也成为了FET输入运放的偏置电流的來源。当然，这两对ESD保护二极管也不nJ能完全一致，因此也就有了不同的漏电流，漏电流之差也就构成了输入失调电流的主要成份。{R1R2:Ib1Vin1Ib2下面列表中上表是bipolar的LM741的输入偏置电流和输入失调电流,这个电流流到外面电阻，即使是K欧级的，也会产生几十uV的失调电压，再经放大，很容易就会使输出的电压误差到mV级。下表则是CMOSFET的OPA369的输入偏置电流和输入

5、失调电流，这两个值要小的多了，比较好的COMS运放输入偏置电流和输入失调电流的典型值可以做到小于1pA的目标。ParameterConditionsLM741CUnitsMinTypMaxInputOffsetCurrenlTa■25C20200nAWJMTamax300nAAverageInputOffsetCurrentDriftnATCInputBiasCunentTa・25C80500nATaminMMTamax0.8pA0PA3W,OPA2M9PARAMFTERCOflDfTIOmMNTYPMAXUt«TV4PVTBIAS

6、CURRENTinputCuvtHiQ1050ovtfTtftipefMurcSMAgurw16PAinputO0M

7、流就会构成了输入偏置电流的主要成份。这个现场称为领节效应。因此要使FET输入偏置电流最小，就要把共模电压设置在(Vcc-Vss)/2处。上面分析了定义和来源。•卜'面就要说说这两个参数对电路的影响了，输入偏置电流会流过外面的电阻网络，从而转化成运放的失调电压,再经运放话后就到了运入的输出端，造成了运放的输入误差。这也就说明了，在反向放大电路中，为什么要在运放的同相输入端连一个电阻再接地的原因。并且这个电阻要等于反向输入端的电阻和反馈电阻并联后的值。这就是为了使两个输入端偏置电流流过电阻时，形成的电压值相等，从而使它们引入的失调电压为

8、0。这样说，太抽象了，还是看下面一组图容易理解一些。Vinm=1.5uVVinmRF1M*——Vout-VinpUlb+?PVinp=7uVlbflowsthroughfeedbackandinputresistorsViewVout