反相、同相放大電路平衡電阻的作用-KIA MOS管

平衡電阻的作用

(1) 為芯片內(nèi)部的晶體管提供一個(gè)合適的靜態(tài)偏置。

芯片內(nèi)部的電路通常都是直接耦合的，它能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)，但是，如果某個(gè)輸入引腳被直接接到了電源或者地，它的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能就不正常了，因?yàn)樾酒瑑?nèi)部的晶體管無(wú)法抬高地線的電壓，也無(wú)法拉低電源的電壓，這就導(dǎo)致芯片不能滿足虛短、虛斷的條件，電路需要另外分析。

(2)消除靜態(tài)基極電流對(duì)輸出電壓的影響，大小應(yīng)與兩輸入端外界直流通路的等效電阻值平衡，這也是其得名的原因。

運(yùn)算放大器同相放大電路如果平衡電阻不對(duì)有什么后果?

(1)同相反相端不平衡，輸入為0 時(shí)也會(huì)有輸出，輸入信號(hào)時(shí)輸出值總比理論輸出值大(或小)一個(gè)固定的數(shù)。

(2)輸入偏置電流引起的誤差不能被消除。

運(yùn)算放大器指標(biāo)

1.在任何情況下，都要避免讓運(yùn)放工作在單位增益帶寬附近（開環(huán)增益曲線和閉環(huán)增益曲線的相交點(diǎn)附近），在這些頻率點(diǎn)處，運(yùn)放的各項(xiàng)指標(biāo)都會(huì)急劇惡化。留有100倍以上的裕量將使得放大器擁有更理想的增益精度。

2.平衡電阻的使用問題，在ti的最新工藝的一些器件中，如opa277，由于芯片內(nèi)部已經(jīng)有了Ib的補(bǔ)償電路，這時(shí)這樣的補(bǔ)償方法就沒有意義了，反而會(huì)引入額外的失調(diào)和噪聲增益。

3.對(duì)于ti的被稱為Zero-Drift技術(shù)的一些運(yùn)放，比如opa335等，其Vos Drift僅僅為0.02uV/C，使用時(shí)就基本不用考慮溫度對(duì)失調(diào)電壓的影響了。

4.運(yùn)放輸入端的共模電壓太高或者太低，運(yùn)放的輸入端就會(huì)關(guān)閉或者停止工作。比如opa690在5伏單電源工作的情況下。

5.電流反饋型的運(yùn)放沒有增益帶寬積的概念。

6.壓擺率（Slew Rate），SR = 2π * f max* Vpp，由于壓擺率的限制，會(huì)導(dǎo)致大信號(hào)條件下帶寬不足的現(xiàn)象。因此，當(dāng)我們把運(yùn)放使用在大信號(hào)條件下，必須考慮運(yùn)放的壓擺率指標(biāo)。

例如上圖，是opa300(軌至軌輸出，單電源供電，GBP為150MHz，壓擺率80V/us)的最大輸出電壓擺幅與頻率的關(guān)系，當(dāng)供電為5V時(shí)，從圖中可看出信號(hào)幅度為4.8V時(shí)，可用帶寬只能到2.6MHz附近。

7.用運(yùn)放做ADC的前級(jí)緩沖時(shí)，如果運(yùn)放的建立時(shí)間（或上升時(shí)間，也是顯示運(yùn)放高速特性的重要參數(shù)，指當(dāng)運(yùn)放輸入一個(gè)小信號(hào)的階躍信號(hào)時(shí)，輸出達(dá)到指定誤差范圍內(nèi)為止的時(shí)間。

通常誤差都指定為到0.1%或0.01%）超過(guò)了ADC的采樣時(shí)間，顯然ADC采到的很難是我們所期望得到的值。可見，ADC的速度越高，對(duì)運(yùn)放的建立時(shí)間也就越高。

另一個(gè)例子是當(dāng)運(yùn)放不穩(wěn)定時(shí)，輸入階躍或方波時(shí)在輸出的上升沿會(huì)觀察到大量的振鈴和過(guò)沖，這會(huì)大大增加運(yùn)放的建立時(shí)間，甚至導(dǎo)致運(yùn)放不能正常工作。

8.CMRR（共模抑制比）當(dāng)與頻率對(duì)應(yīng)的時(shí)候，隨頻率的增大而減小。

9.隨著頻率增大，PSRR的性能會(huì)急劇下降。所以在高精度的模擬電路中一般不會(huì)采用開關(guān)電源供電，因?yàn)樗麄冸m然效率很高，但是會(huì)產(chǎn)生KHz量級(jí)的電源紋波噪聲，對(duì)我們的高精度運(yùn)放無(wú)疑是一個(gè)隱患，因此我們常用線性穩(wěn)壓器給高精度電路供電。

10.現(xiàn)代運(yùn)放的電流噪聲非常小，通常忽略不計(jì)。

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