按照许多年前老师的教导,我们会在运算放大器的两个输入端放上相等的阻抗。本文探究为什么会有这么一条经验法则,以及我们是否应当遵循这种做法。
<strong>老师的教导</strong>
如果您是在741运算放大器1横行天下的时代长大的,那么平衡运算放大器输入端电阻的观念必定已扎根在您的头脑中。随着时间的流逝,由于不同电路技术和不同IC工艺的出现,这样做可能不再是对的。事实上,它可能引起更大直流误差和更多噪声,使电路更不稳定。我们以前为什么要那样做?什么变化导致我们现在这样做可能是错误的?
在二十世纪六十年代和七十年代,第一代运算放大器采用普通双极性工艺制造。为获得合理的速度,差分对电流源电流一般在10 μA到20 μA范围内。
而β值为40到70,故输入偏置电流在1 μA左右。然而,晶体管匹配度不是那么高,所以输入偏置电流不相等,导致输入偏置电流之间有10%到20%的偏差(称为"输入失调电流")。
在同相接地输入端增加一个与输入电阻R1和反馈电阻R2的并联组合相等的电阻(图1中的R3),可以让阻抗相等。做一些计算可以证明,误差降至Ioffset × Rfeedback。由于Ioffset为Ibias的10%到20%,所以这会有助于降低输出失调误差。