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，youyubutongdianlujishuhebutongIC工gong藝yi的de出chu現xian，這zhe樣yang做zuo可ke能neng不bu再zai是shi對dui的de。事shi實shi上shang
，它ta可ke能neng引yin起qi更geng大da直zhi流liu誤wu差cha和he更geng多duo噪zao聲sheng
，使shi電dian路lu更geng不bu穩wen定ding。我wo們men以yi前qian為wei什shen麼me要yao那na樣yang做zuo
？什shen麼me變bian化hua導dao致zhi我wo們men現xian在zai這zhe樣yang做zuo可ke能neng是shi錯cuo誤wu的de

？

 

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

 

所(suo)有(you)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)都(dou)有(you)一(yi)定(ding)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)容(rong)，包(bao)括(kuo)差(cha)分(fen)和(he)共(gong)模(mo)。如(ru)果(guo)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)連(lian)接(jie)為(wei)跟(gen)隨(sui)器(qi)

，並(bing)且(qie)在(zai)反(fan)饋(kui)路(lu)徑(jing)中(zhong)放(fang)入(ru)一(yi)個(ge)電(dian)阻(zu)以(yi)平(ping)衡(heng)阻(zu)抗(kang)
，那(na)麼(me)係(xi)統(tong)可(ke)能(neng)容(rong)易(yi)發(fa)生(sheng)振(zhen)蕩(dang)。原(yuan)因(yin)是(shi)：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(guo)400 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

 

duonianlaideshijianhuichanshengyixieyouyongdejingyanfaze。shenheshejishi，zaixijianshizhexieguize，pandingtamenshifourengranshiyongshihenhaodezuofa。guanyushifouxuyaozengjiapinghengdianzu
，ruguoyunsuanfangdaqishidaiyoushurupianzhidianliuxiaochugongnengdeCMOS、JFET或雙極型，那麼很可能不需要添加。

 

 

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