该运算放大器电路中需要这个电阻吗?


Answers:


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不,它不是必需的,但不是出于您的想法。在偏移电压的每一位都很重要的应用中,您尝试为每个运算放大器输入提供相同的阻抗,以使输入偏置电流不会在两个输入之间产生差分电压。

是否需要显式电阻取决于另一输入端的阻抗,偏置电流以及您对输入失调电压的关心程度。例如,在偏置电流为1 pA的情况下,一个1MΩ的电阻将仅下降1 µV。这无关紧要,因为运算放大器的固有输入失调电压要大得多。除非您有非常大的阻抗,否则在非常低的偏置电流运算放大器的情况下尝试匹配阻抗是很愚蠢的。

但是,不需要Rz的真正原因是因为通过选择不同的Rx和Ry可以实现完全相同的效果。Rx,Ry分压器的输出阻抗是Rx和Ry的并联组合,而分压器分数由两者之比控制。因此可以选择Rx和Ry,以便它们既具有所需的分频比,又具有输出阻抗。


似乎不需要我的答案。+1
stevenvh 2012年

因此,如果Rx = Ry = 100k且Rz = 50k,如果我为Rx和Ry取200k,则可以删除Rz。正确?
Federico Russo 2012年

@Federico:是的,因为在这两种情况下,您都具有1/2 Vdd的电压源,阻抗为100 kOhm。
奥林·拉斯洛普

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它在那里匹配两个输入的阻抗,从而除了固有的输入失调外,还使失调电压最小化(要彻底地说,如果分压电阻值正确选择,则实际上没有必要使用所述电阻)

由于相同的电流流经每个输入*,因此如果阻抗匹配,则会在每个输入上引起相同的电压降并抵消。
*这仅适用于具有匹配输入电流的运算放大器,并非总是如此。Walt G. Jung 撰写的《 Opamp Applications》是一本很好的参考书,它对此进行了更多讨论。

举一个例子,如果我们使用一个简单的运算放大器同相缓冲器,则该运算放大器的输入阻抗为1兆欧(为了放大效果,尽管您确实获得了具有类似输入电阻的运算放大器)
Vin处于1V:

运算放大器失调

R1是500k时的输入阻抗。通常,您会看到没有Rf的缓冲器,只是输出直接连接到反相输入。但是,为了正确匹配失调电压,我们需要一个等于输入阻抗的Rf。
为了显示偏移效果,我们将Rf从1 ohm扫描到500 kOhm:

运算放大器失调模拟

请注意,Rf为1欧姆时,Vout与Vin的偏移量约为500mV。当Rf朝500k增加时,我们可以看到偏移量为零。

如果您在第13页(4.7)中查看,您会看到对此的解释,并使用与示例相同的电路。
正如Olin所指出的,在典型的1pA输入电流下,除非您具有很大的阻抗,否则这样做是没有意义的,因为与固有偏移相比,其影响很小。养成思考的习惯并没有什么坏处。

但是,在高温下,输入偏置电流可能会急剧增加,在这种情况下,影响会再次变得更加明显。对于MCP6421,电流在125°C时增加到1100pA。因此,在确定必要条件时,请确保将所有这些考虑在内。


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使驱动两个运算放大器输入的信号的阻抗匹配并不是要减小失调电压的影响。无论阻抗如何,该电压始终存在。阻抗匹配是为了防止偏置电流产生额外的失调电压。
奥林·拉斯罗普

是的,也许措辞不好,我会提到固有的偏移量(试图仅关注相关效果)
Oli Glaser

谢谢,我还没有进一步看数据表。这是否意味着没有反馈电阻的所有数十亿缓冲放大器都是错误的?
费德里科·鲁索

不,这只是意味着要意识到这一点,因为其中有些可能是“不理想的”。这完全取决于运算放大器,条件和电路功能,例如,如果它是简单的(通常为AC耦合)音频缓冲器,那么几个mV的DC偏移量就无关紧要了。
奥利·格拉泽
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