什么是运放的输入失调电压？失调电压的矫正方法

失调电压的定义

失调电压通常用偏置电压或输入失调电压这两个参数来表示。偏置电压是指运放在两个输入端都接地时，输出端的电压偏离零电平的电压值，而输入失调电压是指将同样的信号分别接到运放的两个输入端时，输出端出现的偏移电压。

失调电压的产生原因

*制造工艺的限制：晶体管在制造过程中，由于工艺的限制，不可能做到完全对称，这导致了输入级晶体管的性能存在微小的差异。

*输入级偏置电流的不对称：输入级晶体管的偏置电流也会存在差异，这也会导致输入级的电压不对称，进而产生失调电压。

*外部因素：温度、湿度、压力等外部因素也可能对晶体管的性能产生影响，从而导致失调电压的产生。

失调电压温漂

失调电压温漂是指随着温度的变化，失调电压也会发生变化。由于温度的变化会影响晶体管的性能，因此失调电压也会随之发生变化。这种变化可能会导致运放的性能不稳定，因此需要进行补偿。

失调电压的矫正方法

*外部补偿法：通过在运放外部添加电阻、电容等元件来调整失调电压。这种方法需要精确计算和匹配元件的值，以达到最佳的补偿效果。

*内部补偿法：通过在运放内部增加电路来补偿失调电压。这种方法需要在设计阶段就考虑到失调电压的影响，并在内部电路中进行补偿。

*数字补偿法：通过数字信号处理技术来补偿失调电压。这种方法需要在运放的输出端采集失调电压的数据，并使用数字信号处理算法进行补偿。数字补偿法的优点是可以实现实时补偿，且对外部元件的要求较低。

什么是运放的输入失调电压

输入失调电压（Input Offset Voltage, Vos）是这么来的，运放在开环状态下，将正负输入端接地，输出电压不为零，若通过调整正或负输入端电压将输出调整为0V，则输入电压值即为输入失调电压（暂不考虑输入失调电流）。

图 运放的输入失调导致输出不为0V

图 运放的输入失调电压为5.557uV

影响输入失调电压的因素

输入失调电压是运放的一个重要参数，它反映了运放内部晶体管或其他放大器元件之间的不平衡。影响输入失调电压的因素有很多，主要包括以下几点：

1.制造工艺：芯片制造工艺的限制会导致元件的制造精度受到一定影响，例如电阻的偏差或电容的大小和偏差等。这些因素可能引起晶体管的不匹配，从而导致输入失调电压的产生。

2.温度效应：当运放在不同温度下运行时，其内部元件的精度和性能可能会发生变化。特别是当运放中的不同元件组合在一起并受到温度影响时，可能会导致输入失调电压的变化。

3.施加的电压：当施加的电压超过运放能承受的范围时，元件可能会消失或烧毁，从而导致输入失调电压的产生。

4.电路设计：电路设计对输入失调电压也有一定影响。例如，电路中电阻、电容等元件的匹配程度、布线方式等都可能影响输入失调电压。

5.外部噪声干扰：外部噪声干扰也可能对输入失调电压产生影响。

电路中输入失调电压有何表现

输入失调电压在电路中的表现主要是影响电路的精度和稳定性。具体来说，当运放作为比较器或放大器使用时，输入失调电压会导致电路的输出产生误差或不稳定。例如，当运放作为比较器使用时，输入失调电压会导致比较器的阈值电压不准确，从而影响比较器的输出结果。当运放作为放大器使用时，输入失调电压会导致放大器的增益误差，从而影响放大器的输出信号。

为了避免输入失调电压的影响，可以考虑以下几点：

1.选择低失调电压的运放：在选择运放时，应优先选择那些具有低失调电压的型号。这样可以在一定程度上减小输入失调电压对电路的影响。

2.外部补偿：通过在运放外部添加适当的电阻、电容等元件，可以对输入失调电压进行补偿，从而减小其对电路的影响。这种方法需要精确计算和匹配元件的值，以达到最佳的补偿效果。

3.电路设计优化：在电路设计中，可以采取一些措施来减小输入失调电压的影响。例如，对于比较器电路，可以采用差分输入结构来减小输入失调电压的影响；对于放大器电路，可以采用反馈技术来减小输入失调电压的影响。

4.温度补偿：由于温度效应是导致输入失调电压变化的主要原因之一，因此可以采用温度补偿技术来减小其对电路的影响。例如，可以采用负温度系数电阻（NTC）或正温度系数电阻（PTC）等元件来实现温度补偿。