CMOS晶體管的柵極 (CMOS運算放大器的輸入端)有極低的輸入電流。必須設計附加的電路來對脆弱的柵極進行ESD和EOS保護。這些附加的電路是輸入偏置電流的主要來源。這些保護電路一般都通過在電源軌之間接入鉗位二極管來實現。圖1a中的OPA320就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)例(li)子(zi)。這(zhe)些(xie)二(er)極(ji)管(guan)會(hui)存(cun)在(zai)大(da)約(yue)幾(ji)皮(pi)安(an)的(de)漏(lou)電(dian)流(liu)。當(dang)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)大(da)約(yue)達(da)到(dao)電(dian)源(yuan)軌(gui)中(zhong)間(jian)值(zhi)的(de)時(shi)候(hou)
，漏(lou)電(dian)流(liu)匹(pi)配(pei)的(de)相(xiang)當(dang)好(hao)，僅(jin)僅(jin)會(hui)存(cun)在(zai)小(xiao)於(yu)1皮安的殘餘誤差電流而成為放大器輸入偏置電流。

 

 

當輸入電壓接近電源電壓時
，兩個二極管泄漏電流間的關係會發生變化。輸入電壓靠近軌底的時候
，舉例來講，當D2的反相電壓接近零時，其泄漏電流值會減小。D1的(de)泄(xie)漏(lou)會(hui)使(shi)得(de)輸(shu)入(ru)終(zhong)端(duan)輸(shu)出(chu)更(geng)高(gao)的(de)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)。顯(xian)而(er)易(yi)見(jian)，當(dang)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)為(wei)正(zheng)電(dian)源(yuan)軌(gui)的(de)時(shi)候(hou)
，相(xiang)反(fan)的(de)情(qing)況(kuang)會(hui)發(fa)生(sheng)。輸(shu)入(ru)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)值(zhi)指(zhi)的(de)是(shi)在(zai)泄(xie)漏(lou)近(jin)乎(hu)匹(pi)配(pei)並(bing)且(qie)泄(xie)漏(lou)值(zhi)極(ji)低(di)的(de)軌(gui)中(zhong)間(jian)點(dian)測(ce)試(shi)所(suo)得(de)到(dao)的(de)值(zhi)。

 

輸入電流和輸入電壓間的變化曲線如圖1b所示。對於任何給定的單元
，都存在一個使輸入電流為零的輸入電壓(假設沒有顯著的封裝或者電路版圖的泄漏)。事實上，使用軌到軌運算放大器時
，通常可以在輸入端使用自偏置(圖2)，同時輸出將漂移到對應零輸入偏置電流點的電壓。這是一個有趣的實驗，然而卻不是很實用。

 

 

JFET輸入的放大器有所不同，比如說OPA140。對OPA140來(lai)講(jiang)
，輸(shu)入(ru)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)柵(zha)極(ji)是(shi)一(yi)個(ge)二(er)極(ji)管(guan)結(jie)，同(tong)時(shi)二(er)極(ji)管(guan)結(jie)的(de)泄(xie)漏(lou)電(dian)流(liu)常(chang)常(chang)是(shi)輸(shu)入(ru)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)的(de)主(zhu)要(yao)來(lai)源(yuan)。輸(shu)入(ru)二(er)極(ji)管(guan)結(jie)通(tong)常(chang)會(hui)更(geng)大(da)，因(yin)此(ci)會(hui)比(bi)保(bao)護(hu)二(er)極(ji)管(guan)更(geng)容(rong)易(yi)泄(xie)漏(lou)。因(yin)此(ci)輸(shu)入(ru)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)往(wang)往(wang)是(shi)不(bu)定(ding)向(xiang)的(de)。它(ta)會(hui)跟(gen)隨(sui)放(fang)大(da)器(qi)變(bian)化(hua)。

 

 

由you此ci可ke以yi得de出chu結jie論lun。一yi定ding注zhu意yi
，如ru果guo極ji低di偏pian置zhi電dian流liu對dui電dian路lu非fei常chang重zhong要yao，仔zai細xi查zha看kan性xing能neng圖tu表biao來lai收shou集ji所suo有you可ke以yi得de到dao的de信xin息xi。如ru果guo在zai接jie近jin正zheng電dian源yuan軌gui或huo者zhe負fu電dian源yuan軌gui的de情qing況kuang下xia操cao作zuo，你ni將jiang會hui得de到dao較jiao高gao的de輸shu入ru偏pian置zhi電dian流liu。這zhe將jiang會hui引yin出chu另ling外wai一yi個ge重zhong要yao的de點dian-輸入偏置電流會隨著溫度的增加而顯著增加。在後邊的博客中會給出更多關於溫度效應的討論。

 

本文適用於大多數通用的CMOS和JFET的放大器

，然而還存在一些為極低輸入偏置電流而設計的專用放大器。他們使用創新的保護電路獨特的插腳引線來使IB在3fA的範圍之內，比通用放大器低三個數量級。比如說：

 

LMP7721-3fA輸入偏置電流的CMOS運算放大器

 

INA116-極低輸入電流的儀表放大器

 

 

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