浅析运放输入端平衡电阻在电子电路设计中的作用

运算放大器是非常普通的电子零件，这里不考虑选型时的放大倍数、噪声系数等特殊要求，仅就普通运放的设计与使用展开讨论与发表一下个人观点。

任何复杂的电路都有一些基础的设计单元，这里先从平衡电阻的作用开始，不排除后期会根据质疑与提问增加其它的探讨内容。

平衡电阻作用

1、 使线路对称。

2、 抵消输入端漏电流。

3、 提高输出端状态可靠性。

4、 高频使用时，提高输入端响应速度。

平衡电阻，运放为开环无反馈

上图为带有平衡电阻的运放设计，紫色线是输出状态，因为还没有装仿真软件，我先用颜色线代替一下输出波形。悬空的电阻表示上一级的输出内阻。

运放在首次上电时，由于输入端的内阻近似于无穷大，所以输出的状态会很随机，可能出高电位，也可能出低电位。实际设计好的电路这种情况不一定会发生，因为前一级电路多少会给出一些条件使运放保持一种相对固定的状态。比如在输入端为电桥与传感器等，未连接或断线处于悬空时，输出就会较随机。

如图增加正接的平衡电阻后，最基本的作用就是同相端肯定正，反相端肯定负，可以确保输出一定是高电位。反接的输出状态正好相反。

输入端直接输入高低电平

运放输入端内阻接近无穷大，所以可以接成上图形式，此时可以认为是电平比较器。这里要提到“虚断”，由于输入端存在虚断的状态，所以不会形成短路电流。

增加了平衡电阻

运放输入端两个端口在高阻状态时电压总是很接近，这里还要提到“虚短”，由于输入端存在虚短的状态，所以同向端与反向端电压在平衡电阻作用下都会很接近0V，只是同向端更偏向于正，反向端更偏向于负。所以可以认为同向端是+0V，反向端是-0V。(注意电源是±5V)

运放输入端只是接近无穷大，仍会有很小的电流存在，一般几十个微安左右。

5V÷100k=50微安

所以100k这个值可以理解为正好抵消了运放输入端的漏电流，使输入的需要放大信号能够保持线性。因此上图中输入端电压就是非常接近0V，漏电流大，电压就低一些，漏电流小就高一些，在前级输出端内阻作用下，这个电压就可以忽略。(两只电阻间的误差值过大或不能抵消漏电流时会引起输出晃动)

运放建议正向调制与反向调制的连接方法

上图注意，桥压不能用磁珠或以其它理由与运放的电源相连。

作为设计员，我个人认为，没必要在复杂的电路上下太多精力，任何复杂的电路都是简单电路的组合，能知道一些必要器件的作用就好，之所以看到一些电路设计很复杂，那是因为看到的已经是设计的结果，而不是设计最初的草稿，所以就不能很快的理解出叠加的复合功能，需要配合整机设计的功能才能一层一层的将原理分析出来。

一般对称的出现才会叫平衡，否则这个电阻就可以叫上拉、下拉电阻，或正反向偏置电阻。在运放设计中会经常用到共模这种方式，就是同向端与反向端的设计电路完全对称，甚至布线器件排列也保持一致与对称，这样做最大的好处就是共模抑制效率会很高，能提高运放的稳定性。

　　审核编辑：汤梓红