我正在看MCP6241的数据表。原理图如下:
运算放大器的输入偏置电流为1 pA,输入阻抗为。那还需要电阻Rz吗?
我正在看MCP6241的数据表。原理图如下:
运算放大器的输入偏置电流为1 pA,输入阻抗为。那还需要电阻Rz吗?
Answers:
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。
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:
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:
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。