運放輸入失調電壓、溫漂了解嗎？如何消除運放的高頻噪聲

在這篇文章中，小編將對運放的相關內容和情況加以介紹以幫助大家增進對它的了解程度，和小編一起來閱讀以下內容吧。

一、運放輸入失調電壓和溫漂

1輸入失調電壓（Vos）和溫漂（ΔVos/ΔT）的概念

1.1 輸入失調電壓（Vos）的概念

絕對值定義：輸入失調電壓 Vos，是指為了讓運放的輸出為零，需要額外在輸入端補償?shù)碾妷褐怠Ｒ部啥x為當運放接成跟隨器且正輸入端接地時(運放雙電源供電)，輸出存在的非 0 電壓。

輸入失調電壓（Vos）有正有負，通常擁有正態(tài)分布的特性，正常應用時一般取最大值計算。以RS633X系列Vos分布為例。

圖 1 RS633X系列Vos分布

常見Vos測量方法，運放做跟隨，正輸入接GND，輸出電壓即為失調電壓(Vos)。

圖 2 RS6331的Vos測試電路

1.2 溫漂（ΔVos/ΔT）的概念

定義：溫漂是指運放的失調電壓會隨溫度的變化而發(fā)生變化。

Bipolar(三極管)工藝的運放溫漂比較線性單調，CMOS工藝的運放溫漂不是線性單調的，但是為了方便描述，統(tǒng)一歸一化為 X uV/℃。

2輸入失調電壓（Vos）產生的原因

理想運放輸入電壓為零時，輸出電壓也為零。實際上由于工藝的限制，運放的輸入級做不到完全對稱。

圖 3 通用運放輸入等效電路

3、整體電路Vos的計算

運放的失調電壓和溫漂會被線性放大，具體公式為：

（公式1-1）

Vos：25℃下的輸入失調電壓；

V_dirft：溫漂系數(shù)；

T：環(huán)境溫度

G: 閉環(huán)增益

圖 4 整體電路Vos的計算

以潤石RS6331XF為例，規(guī)格書標注Vos最大為±3mV，溫漂為2uV/℃，假設芯片工作在85℃環(huán)境下，圖4中取R1=1K，R2=99K,將取值代入公式1-1，計算結果如下：

即RS6333XF在85℃下，同向放大100倍時，Vos產生的誤差為±312mV，所以在單電源供電時，特別需要注意存在負的失調電壓，可以適當?shù)脑谳斎朐黾悠秒妷骸?

二、如何消除運放的高頻噪聲

電源濾波：

在電源輸入端使用濾波電容、電感和濾波電阻組成濾波網絡。濾波電容主要消除高頻噪聲，電感主要消除低頻噪聲。

對于特定的電源噪聲，如開關電源的噪聲，可以選擇適當大小的濾波電容來濾除高頻噪聲。例如，使用小容量（0.1μF）和大容量（10μF）兩種容值的組合方式作為電源去耦電容，大容量電容主要濾除低頻噪聲，小容量電容主要濾除高頻噪聲。

電源線路布線：

盡量將電源線路與信號線路分開布線，避免它們在物理上或電路層面上的交叉干擾。

電源線路的布線應盡量短，減少電源線路的電阻和電感對電源噪聲的傳播。

地線設計：

采用單點接地設計，即將所有的接地點都連接到同一個地點。這可以減少接地回路的電阻和電感，降低電源噪聲的干擾。

電源穩(wěn)壓器：

使用穩(wěn)壓器對電源進行穩(wěn)壓可以有效降低電源噪聲。穩(wěn)壓器可以根據(jù)輸入電源的波動自動調節(jié)輸出電壓，減少電源噪聲的干擾。

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