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[求助] 有关降低OP放大器的偏置与漂移的困惑

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一粒金砂(中级)

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发表于 2017-3-11 20:23:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近在看《OP放大电路设计》这本书,在书中看到这样一句话:“要降低偏置与漂移,就要使与OP放大器两个输入端口相连接的、且与外部电路接地的电阻值相等。”请大神解释下这句话什么意思?还有我之前还有看到书前面有这样写(如图所示),感觉这两者之间矛盾了。或者大家在这方面有什么经验可以分享一下么?
此帖出自模拟电子论坛
IMG_8296.JPG
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maychang

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爱助人

发表于 2017-3-11 20:40:42 | 显示全部楼层
第一种说法“要降低偏置与漂移,就要使与OP放大器两个输入端口相连接的、且与外部电路接地的电阻值相等。”和第二种说法“让Rc取Rf并联Rs的值”,两者之间并无矛盾,而是完全相同。
“两个输入端口相连接的、且与外部电路接地的电阻值相等”,在图片中,反相输入端对地的电阻就是Rf//Rs,同相输入端对地电阻当然就是Rc。

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谢谢,解释的很清楚  详情 回复 发表于 2017-3-13 10:07

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一粒金砂(高级)

Rank: 3Rank: 3

发表于 2017-3-11 21:29:17 | 显示全部楼层
这类似平衡电阻的说法,有的教科书也纳入。
两个输入端的接地电阻相等,对外来信号倒是平衡。但是运放内部正负静态基极电流是不相等的,在相同电阻的压降不一样,输入失调电流有时碰巧改善,但是有时会加大。就是说无法推导出可信的依据,也不能证明此法可行。

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-3-11 21:46:39 | 显示全部楼层
楼主如果要将静态输出失调电压调0,可以试试附件的办法。
失调电压.GIF

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-3-11 22:35:41 | 显示全部楼层
矛盾???

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既然说"矛盾",就是我表达不清楚。一句话,平衡电阻消除不了偏置电流;不平衡电阻才可以,但是必须合适。 设运放输入级差分管对的静态基极电流分别是Ib+和Ib-,根据Ibs和Ios的定义,可以推算出,Ib+=Ibs+0.  详情 回复 发表于 2017-3-12 09:48

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-3-12 09:48:40 | 显示全部楼层

    既然说"矛盾",就是我表达不清楚。一句话,平衡电阻消除不了偏置电流;不平衡电阻才可以,但是必须合适。
    设运放输入级差分管对的静态基极电流分别是Ib+和Ib-,根据Ibs和Ios的定义,可以推算出,Ib+=Ibs+0.5Ios,Ib-=Ibs-0.5Ios,两个流不相等。设运放+端接地电阻是R,-端接地电阻是Rf//Re,在R=Rf//Re时(即设置平衡电阻),两个压降分别是Ib+*R和Ib-*(Rf//Re),一看就知道不相等,那么,对应输出电压就不能互相打消。结论是平衡电阻消除不了输入失调电流和偏置电流。这个已经有不少人质疑,有网友说,有个美国的什么人物就此问题说,谁能推导?又有谁能证明?

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我躺枪了??  详情 回复 发表于 2017-3-12 11:47
你说的有一定道理,但不完整。 运放两个输入端的电阻平衡,主要是针对电压反馈型运放。通常这种运放的Ib中,失调Ios只占一小部分(不到10%),所以电阻平衡可以使得两个输入端的偏置电流大部分相等,剩下的不平衡部  详情 回复 发表于 2017-3-12 11:01

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纯净的硅(高级)

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爱助人

发表于 2017-3-12 11:01:07 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2017-3-12 09:48
既然说"矛盾",就是我表达不清楚。一句话,平衡电阻消除不了偏置电流;不平衡电阻才可以,但是必须合 ...

你说的有一定道理,但不完整。
运放两个输入端的电阻平衡,主要是针对电压反馈型运放。通常这种运放的Ib中,失调Ios只占一小部分(不到10%),所以电阻平衡可以使得两个输入端的偏置电流大部分相等,剩下的不平衡部分除了精密运算电路外通常不用进一步调整。若需要调整可以通过调零电路完成。
但是如果两个电阻不等,表面上可以抵消Ios,但是会使得电路的共模抑制比下降,所以通常不采用。
最后指出一点,电流反馈型运放由于两个输入端完全不对称,所以没有输入电阻平衡的要求。

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-3-12 11:47:26 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2017-3-12 09:48
既然说"矛盾",就是我表达不清楚。一句话,平衡电阻消除不了偏置电流;不平衡电阻才可以,但是必须合 ...

我躺枪了??

点评

说趟枪,我心理表示滋味,我这是将问题说明白。 如果只消除失调电流,输出失调电压还是不能全部调0。运放内部诸多因素造成当输入为0时,输出端存在输出失调电压,为了量化和便于计算,就人为将其定义为输入失调电  详情 回复 发表于 2017-3-12 12:32

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-3-12 12:32:24 | 显示全部楼层

说趟枪,我心理不是滋味,我这是将问题说明白。

如果只消除失调电流,输出失调电压还是不能全部调0。
运放内部诸多因素造成当输入为0时,输出端存在输出失调电压,为了量化和便于计算,就人为将其定义为输入失调电压Vos。将输出失调电压调0,失调电流的影响随之消除。传统消除失调电压的方法是外加一个电压抵消。4楼的方法是用一个电阻R,让Ib+产生的压降,在输出端的对应输出与失调电压相抵消而调0。

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隔壁论坛好像对失调这个问题争论更激烈……  详情 回复 发表于 2017-3-12 13:08

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-3-12 13:08:55 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2017-3-12 12:32
说趟枪,我心理不是滋味,我这是将问题说明白。

如果只消除失调电流,输出失调电压还是不能全部调0。 ...

隔壁论坛好像对失调这个问题争论更激烈……

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一粒金砂(高级)

Rank: 3Rank: 3

发表于 2017-3-12 13:23:51 | 显示全部楼层
            争论是好事,论坛就要论与谈,但是不要人身攻击。

                R=Vos/(Ibs+0.5Ios)+Rf//Re如何推出来
    先讲没有Re//Rf电阻的电路即跟随器电路,增益1,输出和输入失调电压相等为Vos,那么+端基极电流在接地电阻的压降RIb+=Vos,失调电压才可以调0,移项得,
     R=Vos/Ib+,将Ib+=Ibs+0.5Ios代入得
      R=Vos/Ibs+0.5Ios。这是跟随器电路的失调电压调0电阻,如果信号源内阻很小,R就直接连接在信号源与+端之间;如果信号源的内阻ro不可忽略,则连接电阻要等于R-ro。

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-3-12 13:34:17 | 显示全部楼层
    同向比例放大电路,-端增加压降(Re//Rf)Ib-=(Re//Rf)(Ibs-0.5Ios),+端必须增加同样压降抵消,由于静态基极电流 (Ibs-0.5Ios)和(Ibs+0.5Ios)相差极小,所以可以认为+端增加电阻(Re//Rf)即可(如果需要精密,就不要省略,全部代入计算),则同向放大电路的R是跟随器调0电阻+(Re//Rf),
   R=Vos/(Ibs+0.5Ios)+(Re//Rf)

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涨知识了,谢谢分享啊  详情 回复 发表于 2017-3-13 10:03

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一粒金砂(初级)

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发表于 2017-3-13 08:34:57 | 显示全部楼层
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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2017-3-13 10:03:03 | 显示全部楼层
captzs 发表于 2017-3-12 13:34
同向比例放大电路,-端增加压降(Re//Rf)Ib-=(Re//Rf)(Ibs-0.5Ios),+端必须增加同样压降抵消,由于静态 ...

涨知识了,谢谢分享啊

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一粒金砂(中级)

Rank: 2

 楼主| 发表于 2017-3-13 10:07:00 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2017-3-11 20:40
第一种说法“要降低偏置与漂移,就要使与OP放大器两个输入端口相连接的、且与外部电路接地的电阻值相等。” ...

谢谢,解释的很清楚

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