Каков входной ток смещения в операционных усилителях?


24

Это ток, который вы должны подать на вход, чтобы получить определенное, определенное напряжение на выходе? И разве токи не нейтрализуют друг друга при применении к обоим входам?

Ответы:


30

Идеальный операционный усилитель имеет бесконечный входной импеданс. Это означает, что его входы вообще не потребляют ток. Идеального операционного усилителя не существует, поэтому все операционные усилители потребляют некоторое количество тока. Это то, что говорит вам спецификация тока смещения на входе.

Любой ток, умноженный на полное сопротивление того, что управляет входом операционного усилителя, вызовет напряжение, которое является напряжением ошибки между реальным сигналом и тем, что видит операционный усилитель. Эта ошибка добавляется непосредственно к ошибке смещения входа операционного усилителя, чтобы получить эффективную ошибку смещения для вашей схемы.

Например, если спецификация входного тока смещения операционного усилителя составляет 1 нА, то вы должны допустить ошибку напряжения 1 мВ с резистором 1 МОм, включенным последовательно с этим входом. Это в дополнение к другим источникам ошибок, таким как входное напряжение смещения спецификации.

Различные операционные технологии могут широко варьироваться. Старые биполярные входные операционные усилители, такие как LM324, имеют на несколько порядков больший ток смещения, чем входные операционные усилители FET. Для чего-то вроде LM324 вы должны внимательно рассмотреть спецификацию входного тока смещения. Для многих современных входных операционных усилителей CMOS входной ток смещения настолько низок, что его часто можно игнорировать (после быстрого вычисления, чтобы убедиться в этом, конечно, в вашем случае).

Спецификация тока смещения на входе для каждого входа. Они не обязательно отменяются, так как полярность не может быть гарантирована. Некоторые операционные усилители имеют спецификацию тока смещения на входе, которая сообщает вам несоответствие тока наихудшего случая между двумя входами. Это часто встречается в биполярных входных операционных усилителях, поскольку текущее направление и величина несколько известны. Например, LM324 указан для входного тока смещения 100 нА, но только для тока смещения входа 30 нА. КМОП входные операционные усилители часто не имеют спецификации тока смещения, поскольку ток смещения происходит из-за утечки, и нет никакой гарантии, какова его полярность.


Спасибо Олин. Я понимаю, что на входы будет течь определенный ток, но они будут зависеть от напряжения, не так ли? Я хотел бы знать, что означает значение в таблице.
Федерико Руссо

Ток смещения будет как-то зависеть от напряжения, но вы не должны предполагать, что знаете как. Это не так просто, как резистор для какого-либо источника напряжения. Предположим только то, что говорит вам таблица. Входной ток смещения может быть полярностью и непредсказуемым образом зависеть от напряжения, если в техническом описании не указано иное.
Олин Латроп

возможно я не выразил себя хорошо, извините за это. Я имел в виду следующее: входной ток смещения в спецификации может составлять 100 нА, но он может принимать другие значения при других обстоятельствах, например, при другом входном напряжении. Почему публикуется значение 100 нА, а не другое? Существует ли стандартная настройка, которая делает это принятым значением? Спасибо
Федерико Руссо

1
Таблица данных сообщает вам наихудший случай ошибки, так как это то, что вам нужно спроектировать. Обратите внимание, что 100 нА находится в столбце MAX таблицы LM324. Это означает, что вы можете рассчитывать на ток смещения в диапазоне от -100 нА до + 100 нА. Кроме того, вы не можете делать предположения о том, какой ток смещения будет у какого-либо одного устройства при любом наборе условий. Поскольку вы не можете рассчитывать на это, это не имеет отношения к дизайну.
Олин Латроп

1
Я видел типичные значения, упомянутые в таблицах. Я согласен, что вы должны разрабатывать для худшего случая, поэтому максимум.
Stevenvh
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.