你的同向放大电路输出信号准确吗?看看都有哪些误差来源?
时间:2026-10-28 13:12:39

简单分析下同向比例放大电路的误差来源,如上图所示是常见的同向放大电路:
放大倍数:Gain=1+R2/R1
消除Ib-、Ib+的平衡电阻:R'=R1//R2
理论平衡电阻与实际差值绝对值:Rs=abs(R'-R3)
输出电压偏差:Verror=Vos*Gain+Ib*Rs*Gain+Vn*Gain,
输出电压:Vout=Vin*Gain+Verror
Vn噪声电压,一方面来自运放本身的噪声,如下图所示:


另一方面来自外部电阻的噪声,电阻的噪声通常指的热噪声(也叫约翰逊噪声),在系统工作带宽范围内,电阻的热噪声可以认为是白噪声(或叫做宽带噪声),电阻两端开路时,它的热噪声有效值(均方根值)的计算公式如下:

其中,k是玻尔兹曼常数,k=1.38*10-23J/K,T是开尔文热力学温度,R是电阻值,B是系统等效噪声带宽。
根据公式我们可以看出来,电阻越大,噪声也越大,噪声随着电阻阻值的增加而增加,我们的放大电路中很少用大电阻的原因之一就是为了降低噪声。同样的,噪声也与温度有关,然而噪声对温度并不敏感,因为公式中是热力学温度,当温度变化为十几或几十摄氏度时,对噪声的影响并不是很大。
因此在做微弱信号放大的应用中应该特别关注,失调电压Vos、偏置电流Ib等参数。





