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大家好，我是電源漫談，運放是開關電源中經常使用的器件，或者使用于信號反饋，或者使用于信號放大等，理解其典型參數非常重要，本文通過分析運放典型參數，梳理一下這部分知識。

圖1 典型運放電路原理圖

我們基于圖1所示的同向放大原理圖來分析，這里我們將輸入信號設為0即接地處理，僅僅考慮運放參數帶來的影響，而不考慮輸入信號對輸出電壓的影響，注意此處運放的增益設為10.

這里，我們以LM2902B這個典型運放的參數進行分析，如圖2所示，其輸入失調電壓Vos為如下，

圖2 LM2902B的輸入失調電壓

從LM2902B的規格書上看出，我們得知它的常溫下典型輸入失調電壓為+-0.6mV，那就是說，即使如圖沒有輸入電壓，運放同相端也有一個+-0.6mV的電壓存在,類似的情況，當用作反相放大器時，運放反向端也會有一個+-0.6mV的電壓存在，那么，根據運放的增益為10，則輸出端就會疊加一個+-6mV的電壓。

進一步舉例，假設輸入電壓為100mV,則考慮輸入端疊加的失調電壓，則輸出電壓為（100-0.6）*10=994mV，或者輸出電壓為(100+0.6)*10=1006mV,所以當運放真實輸入信號較小時，且增益很大時，這個輸入失調電壓的影響就會反映出來。

此處需要注意，輸入失調電壓Vos對運放輸出電壓的影響，僅僅和運放設置的增益有關，而和周圍電阻阻值無關，這是這個參數的特性。

圖3 LM2902B的輸入失調電流

從規格書中看到，由于運放的輸入阻抗不是無窮大，則在輸入端加上一定電壓就會流過一定電流，LM2902的輸入失調電流參數在全溫范圍內+-5nA的值。

這里5nA的含義是，流入運放一端和流出另一端的電流是不同的，二者差別是+-5nA，因此根據這個概念，在同相放大器的同向輸入端就可以看到一個5nA*9.09kohm=45uV的電壓，或者失調電流是另外的方向的話，就是-45uV電壓,這個電壓會被放大10倍，在輸出端達到450uV的電壓，這就是單純輸入失調電流Ios引起的輸出電壓誤差。這里輸入失調電流Ios的概念可以用差模電流的角度去理解。

這里值得注意的是，輸入失調電流Ios引起的輸出電壓誤差和運放外接的電阻值有關，當電阻較大時，輸入失調電流影響更大。

圖4 LM2902B的輸入偏置電流

從規格書上看，LM2902B的輸入偏置電流Ib是全溫范圍為-50nA，它表示是從反向端和同相端流出的相同數值的電流，在上述圖中為了阻抗匹配，運放兩端的輸入電阻是一樣的（反向端考慮并聯），輸入偏置電流影響不明顯。假設運放兩端輸入電阻不相同時，如同相端采用20kohm電阻接地，那么運放兩端的電阻差異是10.91kohm，這就在輸入端引起50nA*10.91kohm=545uV的電壓差異，這個電壓差異被放大10倍后為5.45mV的輸出誤差，所以從上述討論來看，應對輸入偏置電流的影響，需要在運放輸入兩端添加相同的等效電阻值。

綜上所述，應對輸入失調的影響的方法：

1.所用的運放周圍電阻盡可能地小，這樣可以減小輸入失調電流Ios的影響，可想而知會導致更大的電源驅動電流，

2.確保連接在兩個輸入端的阻抗匹配，以減小Ib的影響，

3.選擇合適的輸入失調電壓的運放，減小Vos的影響，

一般來說，低失調電壓Vos的運放會導致更高的工作電流和更低的帶寬，所以在實際使用中需要綜合考慮。

參考資料：實用開關電源設計