运放输入失调电压、温漂了解吗？如何消除运放的高频噪声

在这篇文章中，小编将对运放的相关内容和情况加以介绍以帮助大家增进对它的了解程度，和小编一起来阅读以下内容吧。

一、运放输入失调电压和温漂

1输入失调电压（Vos）和温漂（ΔVos/ΔT）的概念

1.1 输入失调电压（Vos）的概念

绝对值定义：输入失调电压 Vos，是指为了让运放的输出为零，需要额外在输入端补偿的电压值。也可定义为当运放接成跟随器且正输入端接地时(运放双电源供电)，输出存在的非 0 电压。

输入失调电压（Vos）有正有负，通常拥有正态分布的特性，正常应用时一般取最大值计算。以RS633X系列Vos分布为例。

图 1 RS633X系列Vos分布

常见Vos测量方法，运放做跟随，正输入接GND，输出电压即为失调电压(Vos)。

图 2 RS6331的Vos测试电路

1.2 温漂（ΔVos/ΔT）的概念

定义：温漂是指运放的失调电压会随温度的变化而发生变化。

Bipolar(三极管)工艺的运放温漂比较线性单调，CMOS工艺的运放温漂不是线性单调的，但是为了方便描述，统一归一化为 X uV/℃。

2输入失调电压（Vos）产生的原因

理想运放输入电压为零时，输出电压也为零。实际上由于工艺的限制，运放的输入级做不到完全对称。

图 3 通用运放输入等效电路

3、整体电路Vos的计算

运放的失调电压和温漂会被线性放大，具体公式为：

（公式1-1）

Vos：25℃下的输入失调电压；

V_dirft：温漂系数；

T：环境温度

G: 闭环增益

图 4 整体电路Vos的计算

以润石RS6331XF为例，规格书标注Vos最大为±3mV，温漂为2uV/℃，假设芯片工作在85℃环境下，图4中取R1=1K，R2=99K,将取值代入公式1-1，计算结果如下：

即RS6333XF在85℃下，同向放大100倍时，Vos产生的误差为±312mV，所以在单电源供电时，特别需要注意存在负的失调电压，可以适当的在输入增加偏置电压。

二、如何消除运放的高频噪声

电源滤波：

在电源输入端使用滤波电容、电感和滤波电阻组成滤波网络。滤波电容主要消除高频噪声，电感主要消除低频噪声。

对于特定的电源噪声，如开关电源的噪声，可以选择适当大小的滤波电容来滤除高频噪声。例如，使用小容量（0.1μF）和大容量（10μF）两种容值的组合方式作为电源去耦电容，大容量电容主要滤除低频噪声，小容量电容主要滤除高频噪声。

电源线路布线：

尽量将电源线路与信号线路分开布线，避免它们在物理上或电路层面上的交叉干扰。

电源线路的布线应尽量短，减少电源线路的电阻和电感对电源噪声的传播。

地线设计：

采用单点接地设计，即将所有的接地点都连接到同一个地点。这可以减少接地回路的电阻和电感，降低电源噪声的干扰。

电源稳压器：

使用稳压器对电源进行稳压可以有效降低电源噪声。稳压器可以根据输入电源的波动自动调节输出电压，减少电源噪声的干扰。

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