CMOS晶體管的柵極 (CMOS運算放大器的輸入端)有極低的輸入電流。必須設計附加的電路來對脆弱的柵極進行ESD和EOS保護。這些附加的電路是輸入偏置電流的主要來源。這些保護電路一般都通過在電源軌之間接入鉗位二極管來實現。圖1a中的OPA320就jiu是shi一yi個ge例li子zi。這zhe些xie二er極ji管guan會hui存cun在zai大da約yue幾ji皮pi安an的de漏lou電dian流liu。當dang輸shu入ru電dian壓ya大da約yue達da到dao電dian源yuan軌gui中zhong間jian值zhi的de時shi候hou，漏lou電dian流liu匹pi配pei的de相xiang當dang好hao，僅jin僅jin會hui存cun在zai小xiao於yu1皮安的殘餘誤差電流而成為放大器輸入偏置電流。

 

 

當輸入電壓接近電源電壓時
，兩個二極管泄漏電流間的關係會發生變化。輸入電壓靠近軌底的時候，舉例來講，當D2的反相電壓接近零時，其泄漏電流值會減小。D1的de泄xie漏lou會hui使shi得de輸shu入ru終zhong端duan輸shu出chu更geng高gao的de偏pian置zhi電dian流liu。顯xian而er易yi見jian，當dang輸shu入ru電dian壓ya為wei正zheng電dian源yuan軌gui的de時shi候hou，相xiang反fan的de情qing況kuang會hui發fa生sheng。輸shu入ru偏pian置zhi電dian流liu值zhi指zhi的de是shi在zai泄xie漏lou近jin乎hu匹pi配pei並bing且qie泄xie漏lou值zhi極ji低di的de軌gui中zhong間jian點dian測ce試shi所suo得de到dao的de值zhi。

 

輸入電流和輸入電壓間的變化曲線如圖1b所示。對於任何給定的單元，都存在一個使輸入電流為零的輸入電壓(假設沒有顯著的封裝或者電路版圖的泄漏)。事實上

，使用軌到軌運算放大器時
，通常可以在輸入端使用自偏置(圖2)
，同時輸出將漂移到對應零輸入偏置電流點的電壓。這是一個有趣的實驗，然而卻不是很實用。

 

 

JFET輸入的放大器有所不同

，比如說OPA140。對OPA140來(lai)講(jiang)，輸(shu)入(ru)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)柵(zha)極(ji)是(shi)一(yi)個(ge)二(er)極(ji)管(guan)結(jie)，同(tong)時(shi)二(er)極(ji)管(guan)結(jie)的(de)泄(xie)漏(lou)電(dian)流(liu)常(chang)常(chang)是(shi)輸(shu)入(ru)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)的(de)主(zhu)要(yao)來(lai)源(yuan)。輸(shu)入(ru)二(er)極(ji)管(guan)結(jie)通(tong)常(chang)會(hui)更(geng)大(da)

，因(yin)此(ci)會(hui)比(bi)保(bao)護(hu)二(er)極(ji)管(guan)更(geng)容(rong)易(yi)泄(xie)漏(lou)。因(yin)此(ci)輸(shu)入(ru)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)往(wang)往(wang)是(shi)不(bu)定(ding)向(xiang)的(de)。它(ta)會(hui)跟(gen)隨(sui)放(fang)大(da)器(qi)變(bian)化(hua)。

 

 

由(you)此(ci)可(ke)以(yi)得(de)出(chu)結(jie)論(lun)。一(yi)定(ding)注(zhu)意(yi)，如(ru)果(guo)極(ji)低(di)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)對(dui)電(dian)路(lu)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，仔(zai)細(xi)查(zha)看(kan)性(xing)能(neng)圖(tu)表(biao)來(lai)收(shou)集(ji)所(suo)有(you)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)的(de)信(xin)息(xi)。如(ru)果(guo)在(zai)接(jie)近(jin)正(zheng)電(dian)源(yuan)軌(gui)或(huo)者(zhe)負(fu)電(dian)源(yuan)軌(gui)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)操(cao)作(zuo)，你(ni)將(jiang)會(hui)得(de)到(dao)較(jiao)高(gao)的(de)輸(shu)入(ru)偏(pian)置(zhi)電(dian)流(liu)。這(zhe)將(jiang)會(hui)引(yin)出(chu)另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)重(zhong)要(yao)的(de)點(dian)-輸入偏置電流會隨著溫度的增加而顯著增加。在後邊的博客中會給出更多關於溫度效應的討論。

 

本文適用於大多數通用的CMOS和JFET的放大器，然而還存在一些為極低輸入偏置電流而設計的專用放大器。他們使用創新的保護電路獨特的插腳引線來使IB在3fA的範圍之內，比通用放大器低三個數量級。比如說：

 

LMP7721-3fA輸入偏置電流的CMOS運算放大器

 

INA116-極低輸入電流的儀表放大器

 

 

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