一文解析运算放大器的简易测量Vos

一、Vos【Voltage offset】 定义：

One：“the differential DC input voltage required to provide zero output voltage with no input signal or source resistance,” 

【译文：在没有输入信号或源电阻的情况下提供零输出电压所需的差分直流输入电压】

Two：“the differential DC input voltage require to provide zero output voltage, with no otherinput signal and zero resistance in either input terminal path to ground"

【译文：差分直流输入电压要求提供零输出电压，没有其他输入信号，并且任一输入端路径到地的电阻为零】

three： “the differential DC input voltage required to provide zero voltage at the outputof an operational amplifier when the input bias current is zero”

【译文：当输入偏置电流为零时，在运算放大器的输出端提供零电压所需的差分直流输入电压】

二、Vos测量：

考虑到理想方法存在的问题，在台架测试环境中通常选择的方法是将 DUT 置于图一 所示的反相增益配置中。这种方法的优势在于 DUT 稳定且通常无需额外补偿 必需的。

图一：Vos测试电路

测试电路还可以在反相输入和接地之间包含一个 50Ω 电阻，用于消除输入偏置电流。但是，对于输入偏置电流非常低的运算放大器，该电阻器的唯一真正贡献是额外的噪声。对于 100-pA 器件，没有该电阻的额外误差仅为 0.005 µV。只有当偏置电流在方向和大小上相等时，这种抵消才有效。

Vos=Vout/（R3/R4+1）=1.65mV/1001=1.62uV

图二：Vos测试结果

另外，也可以使用辅助运算放大器协助测试Vos，分为 双运放 和 三运放模型。

图三、双运放环路

特点：

1、双运放环路与单运放电路相比，电路有额外的复杂性。

2、由于电路本身不稳定，因此需要环路补偿--补偿电容。

3、待测设备的输出只能在环路放大器的共模范围内进行控制。

图四、三运放环路

特点：

1、与其他电路相比，电路更加复杂。

2、本质上电路是不稳定的，需要环路补偿。 

3、DUT 的输出始终具有最小 1-MΩ 负载

审核编辑：刘清