放大電路直流誤差分析

相信大部分人在使用運(yùn)放時會忽略運(yùn)放的輸入誤差信號eid，忽略的原因往往是因為輸入誤差信號eid所引起的輸出電壓誤差很小，對實驗或者項目本身影響不大。

比如上圖中同相比例放大電路輸出電壓的理論表達(dá)式為：Vout=(1+Rf/R1)Vin，我們在使用運(yùn)放時也常常以此公式去計算我們所采樣的電壓值。

但是實際中我們會發(fā)現(xiàn)輸出的電壓總會和理論計算有所差別，產(chǎn)生這種現(xiàn)象很大一部分原因是由于輸入誤差信號eid所引起的，下面對其進(jìn)行詳細(xì)分析。

首先讓我們看一下，同相放大電路的理論模型，如下圖：

這個電路在運(yùn)放的應(yīng)用電路中在常見不過了，它的輸出電壓為eo，等于閉環(huán)增益Acl（1/β）乘以輸入信號ei。

這里的輸入信號并非像第一幅圖中只考慮輸入信號Vin，此處是由運(yùn)放的輸入信號ei減于運(yùn)放引入的輸入誤差信號eid構(gòu)成的。式中β是反饋系數(shù)，對于像下圖這樣典型的同相放大電路，它的值就是R1/(R1+R2)，（運(yùn)用運(yùn)放虛斷即可算出，可參考模電書籍）。

對于eid，我們的第一反應(yīng)可能會是輸入失調(diào)電壓，再進(jìn)一步的反應(yīng)是輸入偏置電流流過電阻網(wǎng)絡(luò)引起的誤差電壓。可事實，遠(yuǎn)不只這兩個因素，可見下式：

從上式等號右邊可以看出，eid包括了運(yùn)算放大器輸入失調(diào)電壓，輸入偏置電流，輸入噪聲電壓以及開環(huán)增益，共模抑制比和電源抑制比的影響。同時也可以看出，eid方程的第二項和第三項包括運(yùn)放的輸入電阻。

最后三個誤差項包括電路信號，它們是輸出電壓，共模電壓和電源電壓變化。