信号链基础知识 6

HelloRocky

目前，我们已经讨论了运放的一些基本应用并开发了一个版本的仪表放大器，下面让我们考察一些描述运放性能的指标。
在指标表中，第一个常见参数就是输入级直流特性。这些参数包括：输入电压偏移、偏移漂移、偏置电流以及补偿电流。每一个参数的数字主要由输入级的设计来设置。如图 1 所示为经典的双极性差分放大器。

输入电压偏移被定义为驱动输出电压为零所需要施加的输入电压。在完美的电路中，Q1 与Q2 完全一样，且 R1 等于 R2，从而导致运放具有零偏移电压。人们付出了大量努力以确保输入晶体管为一致，然而，总是存在一些差异。数据表条目可能称之为电压偏移 Vos 或电压输入偏移 Vio，此外，还有其它记忆符。
用户用于设置增益的大多数器件指标是 RTI(参考输入)数值。因此，对于特殊应用来说，输出误差的大小是该参数数值乘以电路的增益，在此，增益由设计确定。电压偏移就是这么一个参数。
电压偏移可以被建模为施加在正相输入端的信号。 在图2中电路的输出端测得的电压为1001倍 Vos。

跨越 P-N结的正向电压降以及输入级晶体管的基极-射极结之间的电压降会随着温度而变化。遗憾的是，每一个晶体管的结温以稍微不同的速率而变化，因此，运放的电压偏移将随着温度而变化。
这种行为以 μV/°为单位表达为 Vos Drift。 Vos 的测量和记录要在三个温度下进行： 最低温度、室温以及最大温度。该漂移然后被计算为：

尽管双极性结晶体管(BJT)模型被用于描述 Vos，类似于在 J-FET 和 CMOS 器件中出现的行为。
对于单电源供电的运放情形，要特别注意在运放正相输入端的电压，就是当输入为零时运放输出级要驱动到的电压。当运放由单电源供电时，负电源被连接到地，如图 3A所示的电路将给出不正确的结果。运放的输出无法被自始至终驱动至负电源。
当运放具有负电源偏置时，输出必须被驱动至负电源轨以下。在这一单电源情形下，有必要把正相输入偏置为在两个电源轨之间，如图 3B所示。偏移电压将相对于那个偏置电压进行测量。

在下一篇文章中，我们将讨论运放中的偏置电流。