運放的平衡電阻

一、運放的平衡電阻

運放輸入端所接電阻要平衡，目的是使整合運放兩輸入端的對地直流電阻相等，運放的偏置電流不會產生附加的失調電壓。但有些電路對失調電壓要求並不高，例如交流音訊放大器。有些運放偏置電流很小，即使輸入端電阻不平衡也不會對失調電壓產生什麼影響，這些電路就可以不要求輸入端電阻平衡。

以反相放大器來說明平衡電阻的作用。如圖所示。

若運放為理想運放，輸入為0時，則：

但實際運放有失調電壓（vio），失調電流（iio），輸入偏置電流（iib）。依據失調電流，輸入偏置電流的定義，有：

解方程組，得：

在反相端用kcl，有：

考慮到失調電壓，實際反相端電壓為：

將所有引數代入，解得：

當r2=r1//rf時，

此時由輸入偏置電流iib產生的失調電壓為0。

說明：1、為了保證輸入阻抗匹配一般需要配合適的電阻。

2、為了減小輸入電流失調，原則上同相端電阻等於接反相端那兩個電阻的併聯值。實際應用中，由於閉環的結果，尤其在深負反饋條件下，失調在輸出端並不明顯，失調不是主要矛盾時，同相接地電阻常省去。從運放工作在最好狀態的意義出發，還是要那個電阻。同相接地電阻只對雙極運放有作用，對 mos 型的運放沒意義。

3、接地輸入端接電阻：阻抗對稱，匹配。高頻必須用。

4、理解運放偏置電流與失調電流

運放輸入端都會有偏置電流 ib+，ib-，兩個偏置電流之均值定義為偏置電流 ib，之差為失調電流 ios 對於 ib》ios 的運放，兩個輸入電阻 rs+，rs-匹配可以減小 ib 流過電阻造成的誤差但精密運放往往將ib 補償到最小，ib，ios 相近，加匹配電阻反而增加誤差。

5、為了輸入端存在偏置電流而設定的，其目的是讓同相和反相

兩個輸入端看出去的阻抗相等，以便「預定」兩個輸入端「相等」的偏置電流在它們產生的壓降也相等，起到相互抵消的作用。

反相比例運算放大器電壓放大倍數是10，放大倍數β=-ui（rf/r1），取電阻rf=100k，r1=10k平衡電阻肯定是rp=rf//r1【（100&ti

mes;10）/（100+10）】，得出來的結果是rp=9.09k，沒有9.09k的電阻，可用9.1k的電阻代替。

把運放接成反相放大器，設輸入電阻為r1，反饋電阻為rf，先假設同相端沒有接平衡電阻，直接連線到地，設運放輸入偏置電流為ib（同相端和反相端相同），流過r1和rf的電流分別為i1和if，反相端電壓為v-，運放增益為a，那麼在反相端運用kcl，有（設輸入訊號為0）：

（0－v-）/r1－（a＋1）v-/rf＝ib

由上式可以得出：

v-＝－（ib&ti

mes;r1&ti

mes;rf/（rf＋（a＋1）r1））

此時運放的輸出電壓為：

vo＝a&ti

mes;（ib×r1×rf/（rf＋（a＋1）r1））

上式可近似為：

vo＝ib×（（ar1）//rf）（1）

如果同相端通過乙個電阻r2到地，且r2＝r1//rf，那麼同相端電壓為：

v＋＝－ib×r2

對反相端運用kcl，有（設輸入訊號為0）：

（0－v-）/r1＋（a×（v＋－v-）－v-）/rf＝ib 此時運放輸出電壓為：

vo＝0 （2）對比（1）（2）式可以看出平衡電阻的作用。