如果您是在741運算放大器1橫行天下的時代長大的，那麼平衡運算放大器輸入端電阻的觀念必定已紮根在您的頭腦中。隨著時間的流逝
，由於不同電路技術和不同IC工(gong)藝(yi)的(de)出(chu)現(xian)，這(zhe)樣(yang)做(zuo)可(ke)能(neng)不(bu)再(zai)是(shi)對(dui)的(de)。事(shi)實(shi)上(shang)，它(ta)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)更(geng)大(da)直(zhi)流(liu)誤(wu)差(cha)和(he)更(geng)多(duo)噪(zao)聲(sheng)
，使(shi)電(dian)路(lu)更(geng)不(bu)穩(wen)定(ding)。我(wo)們(men)以(yi)前(qian)為(wei)什(shen)麼(me)要(yao)那(na)樣(yang)做(zuo)
？什(shen)麼(me)變(bian)化(hua)導(dao)致(zhi)我(wo)們(men)現(xian)在(zai)這(zhe)樣(yang)做(zuo)可(ke)能(neng)是(shi)錯(cuo)誤(wu)的(de)
？

 

在二十世紀六十年代和七十年代
，第一代運算放大器采用普通雙極性工藝製造。為獲得合理的速度
，差分對電流源電流一般在10 μA到20 μA範圍內。

 

而β值為40到70，故輸入偏置電流在1 μA左右。然而，晶體管匹配度不是那麼高，所以輸入偏置電流不相等

，導致輸入偏置電流之間有10%到20%的偏差（稱為"輸入失調電流"）。

 

在同相接地輸入端增加一個與輸入電阻R1和反饋電阻R2的並聯組合相等的電阻（圖1中的R3），可以讓阻抗相等。做一些計算可以證明
，誤差降至Ioffset × R feedback 。由於I offset 為I bias 的10%到20%
，所以這會有助於降低輸出失調誤差。

 

圖1. 經典反相放大器

 

 

為降低雙極性運算放大器的輸入偏置電流，許多運算放大器設計集成了輸入偏置電流消除功能。OP07就是一個例子。輸入偏置電流消除功能的增加使偏置電流大大降低
，但輸入失調電流可能為剩餘偏置電流的50%到100%，所以增加電阻的作用非常有限。某些情況下，增加電阻反而可能導致輸出誤差提高。 噪聲

 

電阻熱噪聲的計算公式為√4kTRB，故1 kΩ電阻會有4 nV/√Hz的噪聲。增加電阻會增加噪聲。在圖2中，出人意料的是，雖然909 Ω補償電阻是值最低的電阻，但由於從該節點到輸出端的噪聲增益，它給圖2輸出端貢獻的噪聲最多。R1引起的輸出噪聲為40 nV/√Hz
，R2為12.6 nV/√Hz
，R3為42 nV/√Hz。因此
，請勿使用電阻。另一方麵，如果運算放大器采用雙電源供電，並且一個電源先於另一個電源上電，那麼ESDwangluokenengfashengshuansuowenti。zhezhongqingkuangxia，kenengxiwangzengjiayidingdedianzulaibaohuqijian。danruoshiyongdehua，yingzaidianzushangfangzhiyigepangludianrongyijianshaodianzudezaoshenggongxian。

 

圖2. 噪聲分析

 

 

suoyouyunsuanfangdaqidouyouyidingdeshurudianrong，baokuochafenhegongmo。ruguoyunsuanfangdaqilianjieweigensuiqi，bingqiezaifankuilujingzhongfangruyigedianzuyipinghengzukang，namexitongkenengrongyifashengzhendang。yuanyinshi：大反饋電阻、運算放大器的輸入電容和PC板上的雜散電容會形成一個RC低通濾波器(LPF)。此濾波器會引起相移，並降低閉環係統的相位裕量。如果降低得太多，運算放大器就會振蕩。一位客戶在一個1 Hz Sallen-Key低通濾波器電路中使用AD8628 CMOS運算放大器。由於轉折頻率較低，電阻和電容相當大（參見圖3）。輸入電阻為470 kΩ，所以客戶在反饋路徑中放入一個470 kΩ電阻。此電阻與8 pF的輸入電容（參見圖4）一起提供一個42 kHz極點。AD8628的增益帶寬積為2 MHz，因此它在42 kHz仍有大量增益，它發生了軌到軌振蕩。把470 kΩ電阻換成0 Ω跳(tiao)線(xian)即(ji)解(jie)決(jue)了(le)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci)，反(fan)饋(kui)路(lu)徑(jing)中(zhong)應(ying)避(bi)免(mian)使(shi)用(yong)大(da)電(dian)阻(zu)。這(zhe)裏(li)，何(he)者(zhe)為(wei)大(da)取(qu)決(jue)於(yu)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)的(de)增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan)。對(dui)於(yu)高(gao)頻(pin)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)
，例(li)如(ru)增(zeng)益(yi)帶(dai)寬(kuan)超(chao)過(guo)400 MHz的ADA4817-1
，1 kΩ反饋電阻就稱得上是大電阻。務必閱讀數據手冊以了解其中的建議。

 

圖3. 您所見

 

圖4. 電子所見

 

 

多(duo)年(nian)來(lai)的(de)實(shi)踐(jian)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)些(xie)有(you)用(yong)的(de)經(jing)驗(yan)法(fa)則(ze)。審(shen)核(he)設(she)計(ji)時(shi)，仔(zai)細(xi)檢(jian)視(shi)這(zhe)些(xie)規(gui)則(ze)，判(pan)定(ding)它(ta)們(men)是(shi)否(fou)仍(reng)然(ran)適(shi)用(yong)是(shi)很(hen)好(hao)的(de)做(zuo)法(fa)。關(guan)於(yu)是(shi)否(fou)需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)平(ping)衡(heng)電(dian)阻(zu)，如(ru)果(guo)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)是(shi)帶(dai)有(you)輸(shu)入(ru)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)消(xiao)除(chu)功(gong)能(neng)的(de)CMOS、JFET或雙極型，那麼很可能不需要添加。

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