按an照zhao許xu多duo年nian前qian老lao師shi的de教jiao導dao，我wo們men會hui在zai運yun算suan放fang大da器qi的de兩liang個ge輸shu入ru端duan放fang上shang相xiang等deng的de阻zu抗kang。本ben文wen探tan究jiu為wei什shen麼me會hui有you這zhe麼me一yi條tiao經jing驗yan法fa則ze，以yi及ji我wo們men是shi否fou應ying當dang遵zun循xun這zhe種zhong做zuo法fa。

 

老師的教導

 

如果您是在741運yun算suan放fang大da器qi橫heng行xing天tian下xia的de時shi代dai長chang大da的de，那na麼me平ping衡heng運yun算suan放fang大da器qi輸shu入ru端duan電dian阻zu的de觀guan念nian必bi定ding已yi紮zha根gen在zai您nin的de頭tou腦nao中zhong。隨sui著zhe時shi間jian的de流liu逝shi，由you於yu不bu同tong電dian路lu技ji術shu和he不bu同tongIC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。由於為的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

 

直流誤差

 

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

 

穩定性

 

所(suo)有(you)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)都(dou)有(you)一(yi)定(ding)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)容(rong)
，包(bao)括(kuo)差(cha)分(fen)和(he)共(gong)模(mo)。如(ru)果(guo)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)連(lian)接(jie)為(wei)跟(gen)隨(sui)器(qi)，並(bing)且(qie)在(zai)反(fan)饋(kui)路(lu)徑(jing)中(zhong)放(fang)入(ru)一(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)以(yi)平(ping)衡(heng)阻(zu)抗(kang)，那(na)麼(me)係(xi)統(tong)可(ke)能(neng)容(rong)易(yi)發(fa)生(sheng)振(zhen)蕩(dang)。原(yuan)因(yin)是(shi)：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

 

結語

 

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deCMOS、JFET或雙極型，那麼很可能不需要添加。

 

 

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