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  6. 運(yùn)放輸入偏置電流測量,輸入偏置電流Ib,失調(diào)電流Ios介紹
    • 發(fā)布時間:2022-08-26 14:38:36
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    運(yùn)放輸入偏置電流測量,輸入偏置電流Ib,失調(diào)電流Ios介紹
    Ib-,Ib+為運(yùn)放兩輸入端的偏置電流,也可以叫做偏置電流。而我們所說的運(yùn)放輸入偏置電流通常為兩者的平均值,運(yùn)放輸入失調(diào)電流為兩者的差值,應(yīng)能做到準(zhǔn)確的區(qū)分出三者的不同。
    輸入偏置電流測量方式,總體來說主要有兩種測試方法,一種是讓輸入偏置電流流入一個大的電阻,從而形成一個失調(diào)電壓,然后放大失調(diào)電壓并進(jìn)行測量,這樣就可以反算出輸入偏置;
    另一種方法是讓輸入偏置電流流入一個電容,用電容對這個電流進(jìn)行積分,這樣只要測得電容上的電壓變化速率,就可以計算出運(yùn)放的偏置電流。
    第一種方法
    具體電路如下圖所示,C1是超前補(bǔ)償電容以防止電路的振蕩,根據(jù)實際電路選擇。OP2為測試輔助運(yùn)放,需選低偏置電壓和低偏置電流的運(yùn)放。測試步驟和原理下面一步一步進(jìn)行推算。
    運(yùn)放 輸入偏置電流 測量
    (1)首先測試運(yùn)放的失調(diào)電壓。關(guān)閉S1和S2,測試出OP2運(yùn)放的輸出電壓Vout 。則輸入失調(diào)電壓為:
    運(yùn)放 輸入偏置電流 測量
    (2)打開S2,待測運(yùn)放的Ib+流入R2,會形成一個附加的失調(diào)電壓Vos1,測試出OP2運(yùn)放的輸出電壓Vout1。則運(yùn)放同向輸入失調(diào)電壓為(疊加定理的思想):
    運(yùn)放 輸入偏置電流 測量
    (3)關(guān)閉S2,打開S1,待測運(yùn)放的Ib-流入R1,會形成一個附加的失調(diào)電壓Vos2,測試出OP2運(yùn)放的輸出電壓Vout2。則運(yùn)放反向輸入失調(diào)電壓為:
    運(yùn)放 輸入偏置電流 測量
    (4)運(yùn)放輸入偏置電流為
    Ib=[(Ib+)+(Ib-)]/2
    運(yùn)放輸入失調(diào)電流為
    Ios=(Ib+)-(Ib-)
    這種測試方法有幾個缺點,一個是使用了很大的電阻R1和R2,一般會是M歐級,這兩個電阻引入了很大的電壓噪聲。受到電阻R1和R2的阻值的限制,難以測得FET輸入運(yùn)放的偏置電流。
    第二種方法
    第二種方法測試方法,是讓運(yùn)放的輸入偏置電流流入電容,利用i=c*du/dt的思想,具體測試如下圖。從圖中的公式很容易理解測試的原理,這個測試的關(guān)鍵,是選取漏電流極小的電容。
    運(yùn)放 輸入偏置電流 測量
    (1)關(guān)閉S2打開S1,IB+流入電容C,用示波器觀察Vo的變化,結(jié)果如下圖。按上圖的方法就可以計算出IB+。
    運(yùn)放 輸入偏置電流 測量
    (2)關(guān)閉S1打開S2,IB-流入電容C,用示波器觀察Vo的變化,結(jié)果如下圖。就可以計算出IB-,見下表。
    運(yùn)放 輸入偏置電流 測量
    這種測試方法可以測得fA級的失調(diào)電流。測試時需要選用低漏電流的電容,推薦使用極低漏電流的特氟龍電容,聚丙烯(PP)電容或聚苯乙烯電容。
    一個經(jīng)驗(from Wayne Xu),貼片電容在焊接過程中,由于引腳可能殘留焊錫膏等雜質(zhì),會使FET運(yùn)放的漏電流大大的增加。曾經(jīng)測試一個偏置電流為小于10pA級的運(yùn)放,由于沒有對引腳進(jìn)行清洗,結(jié)果測得結(jié)果出現(xiàn)了很大的誤差,或者叫差錯,達(dá)到了nA的水平了。
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