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运放指标之输入失调电压--什么是输入失调电压?哪来的?怎么去掉?

4月前浏览598
最近,在软件中仿真运放,想着,最好能把运放的那些指标,都验证仿真一下,所以就有了这篇学习笔记。

(1)什么是输入失调电压?

输入失调电压,英文为input offset voltage,经常看到的表示是Vos。

理想情况下,当运放的两个输入端电压相同时,输出应该为0;但实际情况下,输出不是0。如下图所示。

这个时候,为了让运放的输出电压为0,则需要在运放的一个输入端施加一个或正或负的电压Vos,这个Vos即称为失调电压,如下图所示。

(2) 输入失调电压来自哪里?

输入失调电压主要来自于输入差分对之间的不匹配。

在实际情况下,即使电路结构完全对称,管子的参数设置完全一样,由于芯片制造和封装时的随机失配,最终出来的管子都是不相同的。

就和板级PCB的加工一样,虽然我们把线宽设置成一个值,并告知进行阻抗控制的情况下,加工出来也还是有误差来着。

在ADI的文档中[2],有提到他们采用的那些调整失调电压的各种方法,所以,一扣指标,难度直线上升。

(3) 为啥需要考虑失调电压?

我觉得razavi的微电子基础中的那些例子,能说明一些问题。

这里,会造成测量误差。

这里会造成输出饱和。

(4) Vos在器件手册上一般是怎么表示的?

比如下图中OPA827器件手册中的Vos,其典型值是75uV,最大值为150uV。

大概的意思是,在所测的大量OPA827运放中,如果|Vos|>150uV,那就算没有通过;然后68%的OPA827运放的Vos位于-75uV和75uV之间。

(5) drift

Vos定义下面,还有一个Vos drift,其定义有两种。

一种为如下图所示,从图中可以看到Vos与温度可能成正比也可能成反比,所以drift可正可负。

另一种定义如下图所示,只有正值。

Drift在校正系统中非常重要,在校正系统中,会经常测量环境温度,从而在软件中进行校正。但是想要校正好温度漂移,会比较困难,所以最好还是器件本身的Vos足够小。

(6) 仿真??

还没有做。

(7)参考文献

[1] https://www.ti.com/content/dam/videos/external-videos/en-us/1/3816841626001/4082104055001.mp4/subassets/opamps-offset-voltage-input-bias-specifications-presentation-quiz.pdf

[2]https://www.analog.com/media/cn/training-seminars/tutorials/mt-037_cn.pdf


来源:加油射频工程师
电路电子芯片控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-12-18
最近编辑:4月前
加油射频工程师
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