輸入失調電壓(Offset Voltage，VOS)

 

定義：在運放開環使用時， 加載在兩個輸入端之間的直流電壓使得放大器直流輸出電壓為 0。

 

優劣範圍：1µV 以下
，屬於極優秀的。100µV 以下的屬於較好的。最大的有幾十mV。

 

對策：

 

1 選擇 VOS遠小於被測直流量的放大器，

 

2 過運放的調零措施消除這個影響

 

3 如果你僅關心被測信號中的交變成分
，你可以在輸入端和輸出端增加交流耦合電路，將其消除。

 

 

如果 IB1=IB2
，那麼選擇 R1=R2//RF，可以使電流形成的失調電壓會消失。但實際中IB1=IB2很難滿足

 

失調電壓漂移(Offset Voltage Drift)

 

定義：當溫度變化(µV/°C)、時間持續(µV/MO)
、供電電壓(µV/V)等自變量變化時， 輸入失調電壓會發生變化。

 

後果：很嚴重。因為它不能被調零端調零，即便調零完成，它還會帶來新的失調。

 

對策：第一， 就(jiu)是(shi)選(xuan)擇(ze)高(gao)穩(wen)定(ding)性(xing)，也(ye)就(jiu)是(shi)上(shang)述(shu)漂(piao)移(yi)係(xi)數(shu)較(jiao)小(xiao)的(de)運(yun)放(fang)。第(di)二(er)，有(you)些(xie)運(yun)放(fang)具(ju)有(you)自(zi)歸(gui)零(ling)技(ji)術(shu)，它(ta)能(neng)不(bu)斷(duan)地(di)測(ce)量(liang)失(shi)調(tiao)並(bing)在(zai)處(chu)理(li)信(xin)號(hao)過(guo)程(cheng)中(zhong)把(ba)當(dang)前(qian)失(shi)調(tiao)電(dian)壓(ya)減(jian)掉(diao)。

 

輸入偏置電流(Input bias current
， IB)

 

定義：當輸出維持在規定的電平時，兩個輸入端流進電流的平均值。Ib=(Ib1+Ib2)/2

 

優劣範圍：60fA~100µA。

 

後果：第di一yi，當dang用yong放fang大da器qi接jie成cheng跨kua阻zu放fang大da測ce量liang外wai部bu微wei小xiao電dian流liu時shi，過guo大da的de輸shu入ru偏pian置zhi電dian流liu會hui分fen掉diao被bei測ce電dian流liu，使shi測ce量liang失shi準zhun。第di二er，當dang放fang大da器qi輸shu入ru端duan通tong過guo一yi個ge電dian阻zu接jie地di時shi，這zhe個ge電dian流liu將jiang在zai電dian阻zu上shang產chan生sheng不bu期qi望wang的de輸shu入ru電dian壓ya。

 

對策：為避免輸入偏置電流對放大電路的影響，最主要的措施是選擇 IB較小的放大器。

 

輸入失調電流(Input offset current
， IOS)

 

定義：當輸出維持在規定的電平時，兩個輸入端流進電流的差值。

 

優劣範圍：20fA~100µA。

 

Ib=Ib1-Ib2

 

後果：失調電流的存在，說明兩個輸入端客觀存在的電流有差異，無法用外部電阻實現匹配抵消偏置電流的影響。

 

噪聲指標(Noise)

 

運放常見的噪聲根源有兩類，一類為 1/f 噪聲，其電能力密度曲線隨著頻率的上升而下降; 一類為白噪聲
，或者叫平坦噪聲，其電能力密度曲線是一條直線，與頻率無關。

 

如何根據datasheet估算運放的噪聲??

 

如何計算電阻的噪聲??

 

噪聲的有效值和峰峰值關係：噪聲峰峰值為噪聲有效值的 6.6 倍。

 

輸入電壓範圍(Input Voltage Range)

 

定義：保證運算放大器正常工作的最大輸入電壓範圍。也稱為共模輸入電壓範圍。

 

當運放最大輸入電壓範圍與電源範圍比較接近時，比如相差 0.1V 甚至相等、超過，都可以叫“輸入軌至軌”，表示為 Rail-to-rail input，或 RRI。

 

理解：運(yun)放(fang)的(de)兩(liang)個(ge)輸(shu)入(ru)端(duan)，任(ren)何(he)一(yi)個(ge)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)壓(ya)超(chao)過(guo)此(ci)範(fan)圍(wei)，都(dou)將(jiang)引(yin)起(qi)運(yun)放(fang)的(de)失(shi)效(xiao)。注(zhu)意(yi)，超(chao)出(chu)此(ci)範(fan)圍(wei)並(bing)不(bu)代(dai)表(biao)運(yun)放(fang)會(hui)被(bei)燒(shao)毀(hui)
，但(dan)絕(jue)對(dui)參(can)數(shu)中(zhong)出(chu)現(xian)的(de)此(ci)值(zhi)是(shi)堅(jian)決(jue)不(bu)能(neng)超(chao)過(guo)的(de)。

 

輸出電壓範圍(VOH/VOL 或者 Swing from rail)

 

定義：在給定電源電壓和負載情況下，輸出能夠達到的最大電壓範圍。當運放的輸出範圍已經接近於電源電壓範圍時
，就自稱“輸出軌至軌”


，表示為 Rail-to-rail output，或 RRO。

 

理解：在沒有額外的儲能元件情況下
，運放的輸出電壓不可能超過電源電壓範圍，隨著負載的加重
，輸出最大值與電源電壓的差異會越大。

 

輸出電壓範圍
，或者輸出至軌電壓有如下特點：

 

1) 正至軌電壓與負至軌電壓的絕對值可能不一致，但一般情況下數量級相同;

 

2) 至軌電壓與負載密切相關，負載越重(阻抗小) 至軌電壓越大;

 

3) 至軌電壓與信號頻率相關，頻率越高
，至軌電壓越大，甚至會突然大幅度下降;

 

4) 至軌電壓在 20mV 以內，屬於非常優秀。

 

5) RRIO(輸入輸出均軌至軌)