运放参数的详细解释和分析-part1输入偏置电流和输入-世纪电源网
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运运放放参参数数 的的详详细细解解释释和和分分析析 -part 1 ，，输输入入偏偏置置 电电流流和和输输入入失失调调 电电
流流 【【T I FA E 分分享享 】】
一般运放的dat as heet 中会列出众 的运放参数 ，有些易于理解 ，我们常关注 ，有些
可能会被忽略了。在接下来的一些主题里 ，将对每一个参数进行详细的说明和分析。力求
在原理和对应用的影响上把运放参数阐述清楚。由于本人的水平有限 ，写的博文中难免有
些疏漏 ，希望大家批评指正。 第一节要说明的是运放的输入偏置电流 b和输入失调电流 os .众说周知 ，理想
运放是没有输入偏置电流 b和输入失调电流 os .的。但每一颗实际运放都会有输入偏置电流 b和输入失调电流 os .
我们可以用下图中的模型来说明它们的定义。
输入偏置电流 b是由于运放两个输入极都有漏电流 (我们暂且称之为漏电流 )的存在。我们可以理解为 ，理想运放
的各个输入端都串联进了一个电流源 ，这两个电流源的电流值一般为不相同。也就是说 ，实际的运入 ，会有电流流
入或流出运放的输入端的 (与理想运放的虚断不太一样 )。那么输入偏置电流就定义这两个电流的平均值 ，这个很
好理解。输入失调电流呢 ，就定义为两个电流的差。 说完定义 ，下面我们要深究一下这个电流的来源。那我
们就要看一下运入的输入级了 ，运放的输入级一般采用差分输入 (电压反馈运放 )。采用的管子 ，要么是三级管
bipo lar ，要么是场效应管FET 。如下图所示 ，对于bipo lar,要使其工作在线性区 ，就要给基极提供偏置电压 ，或者
说要有比较大的基极电流 ，也就是常说的 ，三极管是电流控制器件。那么其偏置 电流就来源于输入级的三极管的
基极电流 ，由于工艺上很难做到两个管子的完全匹配 ，所以这两个管子Q1和Q2的基极电流总是有这么点差别 ，也
就是输入的失调电流。Bipo lar输入的运放这两个值还是很可观的 ，也就是说是比较大的 ，进行电路设计时 ，不得
不考虑的。而对于FET 输入的运放 ，由于其是电压控制电流器件 ，可以说它的栅极电流是很小很小的 ，一般会在f A
级 ，但不幸的是 ，它的每个输入引脚都有一对ESD保护二极管。这两个二极管都是有漏电流的 ，这个漏电流一般会
比FET 的栅极电流大的 ，这也成为了FET 输入运放的偏置电流的来源。当然 ，这两对ESD保护二极管也不可能完
全一致 ，因此也就有了不同的漏电流 ，漏电流之差也就构成了输入失调电流的主要成份。
下面列表中上表是bipo lar的LM74 1的输入偏置电流和输入失调电流 ，这个电流流到外面电阻 ，即使是K欧级的 ，也
会产生几十uV的失调电压 ，再经放大 ，很容易就会使输出的电压误差到mV级。下表则是CMOSFET 的OPA369的
输入偏置电流和输入失调电流 ，这两个值要小的 了 ，比较好的COMS运放输入偏置电流和输入失调电流的典型值
可以做到小于1pA的目标。
这里还要强调的是 ，ESD的反向漏电流是与其反相电压有关的。因此当Vin=(Vcc-Vss )/2 时 ，加在两个ESD
保护二极管的电压相当 ，他们的反向电流可以认为是近似相等的 ，此时理想情况是无电流流入或流出的 ，实际情况
是电流达到最小值。因此这时有最小的偏置电流 ，当运放输入端电压Vin不等于(Vcc-Vss )/2 ，势必造成一个二极管
的反向电压高 ，另一个低 ，此时两个二极管的反向漏电流就不等了 ，这个差电流就会构成了输入偏置电流的主要成
份。这个现场称为领节效应。因此要使FET 输入偏置电流最小 ，就要把共模电压设置在(Vcc-Vss )/2处。 上
面分析了定义和来源。下面就要说说这两个参数对电路的影响了 ，输入偏置电流会流过外面的电阻网络 ，从而转化
成运放的失调电压 ，再经运放话后就到了运入的输出端 ，造成了运放的输入误差。这也就说明了 ，在反向放大电路
中 ，为什么要在运放的同相输入端连一个电阻再接地的原因。并且这个电阻要等于反向输入端的电阻和反馈电阻并
联后的值。这就是为了使两个输入端偏置电流流过电阻时 ，形成的电压值相等 ，从而使它们引入的失调电压为0。
这样说 ，太抽象了 ，还是看下面一组图容易理解一些
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