運放——輸入失調電壓

定義:開環使用運放時,IN-和IN+同時接地時,運放輸出並不一定為0,那麼就在運放輸入管腳IN-/IN+上施加一個微小的電壓,使得運放輸出電壓變為0V,那麼這個輸入電壓稱之為輸入失調電壓Vos。

如何理解:任何一個放大器,無論開環連接或者反饋連接,當兩個輸入端都接地時,理論上輸出應該為0,但運放內部兩個輸入支路無法做到完全平衡,導致輸出永遠不會是0。如果在此時在運放輸入管腳IN-/IN+上施加一個微小的電壓,使得運放輸出電壓調節為0V,那麼這個輸入電壓稱之為輸入失調電壓Vos。多數情況下,輸入失調電壓不分正負,生產廠家會以絕對值表示。

【這裡有兩個問題需要探討】

1)忽略運放的輸入失調電壓的影響是什麼呢?

如果忽略運放的輸入失調電壓,而且被設計成AF倍閉環電壓增益的放大電路(同相輸入放大增益,也稱噪聲增益)時,則放大電路的IN+為0V輸入時,輸出存在一個等於AF×Vos的直流電平,此輸出被稱為輸出失調電壓。閉環增益AF越大,則輸出失調電壓也越大。

2)面對運放失調電壓Vos給電路帶來的影響,我們應該怎麼做?

  • 如果你電路中的信號包含直流信號且該直流信號有重要作用,那麼需要選擇一個比較合適的放大器,該放大器的失調電壓Vos<

  • 通過運放的調零措施消除這個影響;

  • 如果你僅關心輸入信號中的交變信號,你可以在輸入端和輸出端增加交流耦合電路,將其消除。

小貼士:如何用spice模型仿真失調電壓?

因為在仿真過程中,運放的各個性能基本上趨於理想,所以運放的失調電壓仿真模型就是在運放的輸入引腳IN+或IN-上串聯一個電壓源以模擬該運放的失調電壓Vos。這兒就以RH1028MW為例,圖1是RH1028MW的基本參數,可以看到該運放的Maximum Offset Voltage:1mV。

運放——輸入失調電壓

圖1 RH1028MW的基本參數

如圖2所示為失調電壓的SPICE仿真模型。

運放——輸入失調電壓

圖2 運放失調電壓的SPICE仿真模型

運放——輸入失調電壓

仿真結果

可以看出,300uV的輸入失調電壓,經過RH1028MW運放之後會產生約40mV的輸出失調電壓。

希望大家關注,持續更新!!!


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