丹凤千字科普：差分放大电路的三种形式（详细资料介绍）

今天，我们来研究一下运放的多个参数分析。

一、输入失调电压

输入失调电压是指在室温25℃及标准电源电压下，当输入电压为0时，为使输出电压也为0，需要在输入端加的补偿电压。理想情况下，当运放的两个输入端输入相同电压时，如输入电压均为0，运放的输出端电压也应为0。但实际上，由于差分输入级的对称性难以完全实现，常在输入电压为0时存在一定的输出电压，通常为几微伏或几毫伏。不同运放的性能不同，其输入失调电压也不相同。

以下是LMV358运放的失调电压测试示例：

由于运放的失调电压通常较小，因此接了一个较大的反馈电压，放大倍数为1001倍。从测试情况看，运放的负输入端电压为4.83mV，因此LMV358的失调电压测试值为4.83mV。

接下来，我们查看LMV358数据手册，其典型的失调电压为0.5mV，最大值为5mV。我们的测试结果在此范围内，但已接近最大值。在选择芯片时，应考虑运放的输入失调电压，以避免误差影响。

二、输入失调电流

输入失调电流会造成输入失调电压的增大，因此反馈电阻应较小，以避免因反馈电阻过大而引起测得的失调电压偏大。失调电压是直流量。

运放一般采用基于三极管或FET结构的长尾式差分输入。对于T来说，三极管工作在放大区需要提供偏置电流，因此需要提供输入电流，一般为nA到u别。对于FET来说，场效应管本身是压控型器件，但仍存在一定的漏电流，不过电流非常小，一般为fA或p别。但在某些情况下，为了ESD（静电放电保护），还会增加钳位二极管，从而增大这个漏电流大小。

在测试运放的失调电流时，我们需要减少输入失调电压对它的影响，因此应将运放的增益变得很小。在此情况下，我们选择的电阻为R2为1G欧姆，R3为1M欧姆，这样运放输出增益就接近1/1000倍，对失调电流的影响就很小。LMV358的失调电流测试值为-5.63pa，与数据手册中所说的10pa接近。

不同的运放，其输入失调电流也不同。高精度的运放，如OPA2350，其输入失调电流就很小。

三、失调电压补偿

由于运放的不对称性，当输入端电压都为0时，运放输出仍有微小的电压。在许多精密运放中，为了使输入端电压相等时输出电压力为0通过调整输入端加一个微小的电压来补偿失调电压称为失调电压补偿，。具体操作有以下几点：

如果我们把同相端作为信号输入,那么就反向端进行失调电压补偿我们需要双电源正负两个方向进行补偿双电源制作方法正极就是相对于大地电压为正的地线负极是大地线 。 补偿电阻要尽可能大以减少对原放大电路精度的影响 。补偿电源可以采用串联分压提高补偿精度 。

我们采用的运放是LF353这是一个双电源供电的运放单电源供电的没有办法进行负电源补偿 。运放的正电压为5V负电源为-5V 。此时两端输入电压相等均为0时输出电压是1.89mv 。现在我们做输入电压补偿通过电压补偿我们看到输出电压已经减小到9uv了可以更好的减小误差 。

四、输入电压范围

指两个输入端可允许接入的电压范围 。对于反相放大器由于虚地共模电压为0所以不受信号幅值的限制 。超出输人范围后可能会出现相位翻转的现象 。超出最大输入电压时他会出现输出反向的现象 。而像OPA2350这种具有rail-to-rai特性的运放可以输入稍微超过电源轨的电压 。我们以一个典型运算放大器为例具体解释一下有关概念和实际操作中的细节 并展开讨论获得更深刻的理解和掌握这个重要的技术参数 。 它的工作电压范围为2.7V至5V我们采用5V作为工作电源电压 。在实际应用中我们需要根据具体电路的要求选择合适的电源电压范围以保证电路的正常工作并优化性能 。 这也是我们在选择运算放大器时需要关注的一个重要参数 。

五、输出电压范围

我们把运放做成一个电压跟随器信号输入范围为0~5V输出电压能够正常跟随 。现在我们把输入电压改为-0.1V至5.6V之间观察输出情况 。当输入电压大于工作电压时运放输出最大电压出现削顶现象最大输出电压为4.96最小输出电压为左右 。这是我们在使用运算放大器时需要注意的一个问题为了避免这种情况我们需要