按(an)照(zhao)許(xu)多(duo)年(nian)前(qian)老(lao)師(shi)的(de)教(jiao)導(dao)，我(wo)們(men)會(hui)在(zai)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)的(de)兩(liang)個(ge)輸(shu)入(ru)端(duan)放(fang)上(shang)相(xiang)等(deng)的(de)阻(zu)抗(kang)。本(ben)文(wen)探(tan)究(jiu)為(wei)什(shen)麼(me)會(hui)有(you)這(zhe)麼(me)一(yi)條(tiao)經(jing)驗(yan)法(fa)則(ze)
，以(yi)及(ji)我(wo)們(men)是(shi)否(fou)應(ying)當(dang)遵(zun)循(xun)這(zhe)種(zhong)做(zuo)法(fa)。

 

老師的教導

 

如果您是在741yunsuanfangdaqihengxingtianxiadeshidaichangdade，namepinghengyunsuanfangdaqishuruduandianzudeguannianbidingyizhagenzainindetounaozhong。suizheshijiandeliushi，youyubutongdianlujishuhebutongICgongyidechuxian
，zheyangzuokenengbuzaishiduide。shishishang，takenengyinqigengdazhiliuwuchahegengduozaosheng，shidianlugengbuwending。womenyiqianweishenmeyaonayangzuo？shenmebianhuadaozhiwomenxianzaizheyangzuokenengshicuowude？

 

在二十世紀六十年代和七十年代


，第一代運算放大器采用普通雙極性工藝製造。為獲得合理的速度，差分對電流源電流一般在10 μA到20 μA範圍內。

 

而β值為40到70

，故輸入偏置電流在1 μA左右。然而
，晶體管匹配度不是那麼高
，所以輸入偏置電流不相等，導致輸入偏置電流之間有10%到20%的偏差（稱為"輸入失調電流"）。

 

在同相接地輸入端增加一個與輸入電阻R1和反饋電阻R2的並聯組合相等的電阻（圖1中的R3）
，可以讓阻抗相等。做一些計算可以證明，誤差降至。由於為的10%到20%，所以這會有助於降低輸出失調誤差。

 

圖1. 經典反相放大器

 

直流誤差

 

為降低雙極性運算放大器的輸入偏置電流，許多運算放大器設計集成了輸入偏置電流消除功能。OP07就是一個例子。輸入偏置電流消除功能的增加使偏置電流大大降低，但輸入失調電流可能為剩餘偏置電流的50%到100%
，所以增加電阻的作用非常有限。某些情況下


，增加電阻反而可能導致輸出誤差提高。

 

噪聲

 

電阻熱噪聲的計算公式為√4kTRB，故1 kΩ電阻會有4 nV/√Hz的噪聲。增加電阻會增加噪聲。在圖2中
，出人意料的是

，雖然909 Ω補償電阻是值最低的電阻
，但由於從該節點到輸出端的噪聲增益，它給圖2輸出端貢獻的噪聲最多。R1引起的輸出噪聲為40 nV/√Hz，R2為12.6 nV/√Hz，R3為42 nV/√Hz。因此，請勿使用電阻。另一方麵

，如果運算放大器采用雙電源供電，並且一個電源先於另一個電源上電
，那麼ESD網(wang)絡(luo)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)閂(shuan)鎖(suo)問(wen)題(ti)。這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，可(ke)能(neng)希(xi)望(wang)增(zeng)加(jia)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)阻(zu)來(lai)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)。但(dan)若(ruo)使(shi)用(yong)的(de)話(hua)，應(ying)在(zai)電(dian)阻(zu)上(shang)放(fang)置(zhi)一(yi)個(ge)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)以(yi)減(jian)少(shao)電(dian)阻(zu)的(de)噪(zao)聲(sheng)貢(gong)獻(xian)。

 

圖2. 噪聲分析

 

穩定性

 

suoyouyunsuanfangdaqidouyouyidingdeshurudianrong，baokuochafenhegongmo。ruguoyunsuanfangdaqilianjieweigensuiqi

，bingqiezaifankuilujingzhongfangruyigedianzuyipinghengzukang
，namexitongkenengrongyifashengzhendang。yuanyinshi：大反饋電阻、運算放大器的輸入電容和PC板上的雜散電容會形成一個RC低通濾波器(LPF)。此濾波器會引起相移，並降低閉環係統的相位裕量。如果降低得太多，運算放大器就會振蕩。一位客戶在一個1 Hz Sallen-Key低通濾波器電路中使用AD8628 CMOS運算放大器。由於轉折頻率較低，電阻和電容相當大（參見圖3）。輸入電阻為470 kΩ，所以客戶在反饋路徑中放入一個470 kΩ電阻。此電阻與8 pF的輸入電容（參見圖4）一起提供一個42 kHz極點。AD8628的增益帶寬積為2 MHz，因此它在42 kHz仍有大量增益，它發生了軌到軌振蕩。把470 kΩ電阻換成0 Ω跳tiao線xian即ji解jie決jue了le問wen題ti。因yin此ci
，反fan饋kui路lu徑jing中zhong應ying避bi免mian使shi用yong大da電dian阻zu。這zhe裏li，何he者zhe為wei大da取qu決jue於yu運yun算suan放fang大da器qi的de增zeng益yi帶dai寬kuan。對dui於yu高gao頻pin運yun算suan放fang大da器qi，例li如ru增zeng益yi帶dai寬kuan超chao過guo400 MHz的ADA4817-1，1 kΩ反饋電阻就稱得上是大電阻。務必閱讀數據手冊以了解其中的建議。

 

圖3. 您所見

 

圖4. 電子所見

 

結語

 

多duo年nian來lai的de實shi踐jian會hui產chan生sheng一yi些xie有you用yong的de經jing驗yan法fa則ze。審shen核he設she計ji時shi

，仔zai細xi檢jian視shi這zhe些xie規gui則ze
，判pan定ding它ta們men是shi否fou仍reng然ran適shi用yong是shi很hen好hao的de做zuo法fa。關guan於yu是shi否fou需xu要yao增zeng加jia平ping衡heng電dian阻zu
，如ru果guo運yun算suan放fang大da器qi是shi帶dai有you輸shu入ru偏pian置zhi電dian流liu消xiao除chu功gong能neng的deCMOS、JFET或雙極型，那麼很可能不需要添加。

 

 

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