信号链基础知识 7

HelloRocky

在这一系列文章中的第六部分，我们讨论了输入电压的偏移Vos 。运放输入级的另一个重要参数就是偏置电流。这一参数在数据表中被列为Ib 或 Iib。人们也采用这一参数的其它表示法，有时，尾部字符被写为下标，即IB 或IIB。

所有的放大器均拥有一些流过输入脚的电流，这就是偏置电流。在第六部分所采用的BJT 模型中，那就是基极驱动电流。有可能采用电流相消电路来减小这一电流。FET 和CMOS 输入级仍将受到通过它们的门结点的泄漏电流的影响。
此外，几乎所有的放大器均拥有内部电路单元来保护器件免受静电(ESD)的破坏。这些单元也存在一些电流泄漏。运放偏置电流的大小从10-15 A 到10-6 A。因为两个输入电路是不同的，在各个输入之间的偏置电流存在差异。这种差异就成为偏移电流或Ios。
对于几乎最小的偏置电流来说，如图1 所示的电路提供了确定这些数字所需要的所有数据。

图1：偏置电流测试电路。测试开始时，两个开关闭合。注意：

打开SW2 且正相输入的偏置电流将产生一个跨越R2 的电压。为了确定Ib+，观察在SW2 打开且SW2 闭合之间的 Vout 变化，这一数值就是ΔVout 项：

闭合SW2 且打开SW1，反相输入的偏置电流将产生跨越R1 的电压。为了确定Ib-，你要观察SW1 打开和SW1 闭合之间的Vout 的变化，该数值就是ΔVout 项：

偏置电流可以利用类似的技术来测量，这取决于运放计算电流差的能力。闭合两个开关并注意Vout ，然后打开两个开关并注意新的Vout 数值。

通过差分输入级的运放把两项相减，当R1=R2 时，则：

尽管偏置电流的测量是直截了当的，所有放大器的这一特性可能对一些应用有着微妙的影响，并且有必要为偏置电流提供一个直流通路。
以图2 中电路为例，它不存在用于偏置电流的通路。因没有偏置电路的通路，电压降持续在C1 上产生。这一电压将作为输入信号呈现给运放，并被放大直至输出饱和。

图2：偏置电流通路。

点击此处（http://focus.ti.com/lit/ml/sloc102/sloc102.wmv ）观看一段视频文件，其中，显示了当直流偏置电流路径缺失时所发生的情况(在图2 中的电路与视频文件中的电路一样)。路径给Ib 造成的损失可能源于设计的省略或在生产期间或之后出现的焊点故障。

输出电压变化的速率取决于偏置电流的大小以及电容的大小。所定义的方程为：

这一公式可被用于以超低的偏置电流测量放大器的偏置电流。