有关降低OP放大器的偏置与漂移的困惑

扶摇-

有关降低OP放大器的偏置与漂移的困惑 [复制链接]

 

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？

maychang

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。

captzs

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。

captzs

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。

飞鸿浩劫

矛盾？？？

captzs

飞鸿浩劫 发表于 2017-3-11 22:35
矛盾？？？

    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？

gmchen

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。

飞鸿浩劫

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？？

captzs

飞鸿浩劫 发表于 2017-3-12 11:47
我躺枪了？？

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。

飞鸿浩劫

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……

captzs

            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。

captzs

    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)

VincentLee90

顶一个

扶摇-

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

扶摇-

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