運放的靜態參數輸入偏置電流Ib和輸入失調電流及溫度漂移

Vos和Vos Drift對運算放大器電路的影響，其中Vos是可以校準的，Vos Drift是不可以校準的。本文著重介紹其他靜態參數輸入偏置電流Ib和輸入失調電流及溫度漂移。

對于一個理想運算放大器，我們認為運放是虛斷的，即進入運放的輸入電流為0，但是實際運放并不能達到這個程度，由于運放的輸入結構從而導致輸入管腳會吸收或者流出少量電流，因此我們需要具體分析。

我們定義運算放大器兩輸入端流進或流出直流電流的平均值為輸入偏置電流Ib，即Ib＝(I+-I-)/2， 兩輸入端流進流出直流電流差值為輸入失調電流，比如上圖中輸入失調電流如下。IB_OS=IB1– IB2 = 210 nA – 150 nA = 60nA。

示例1

輸入偏置電流產生的原因

LM741C的輸入偏置電流情況

OPA369的輸入偏置電流情況

輸入偏置電流的大小不一，與運放輸入結構關系重大，比如對于輸入級為雙極型（Bipolar）PNP 型晶體管的運放來說，Ib 的實質其實是晶體管的基極電流，從輸入端流出來。因此輸入偏置電流和失調電流比較大。

對內部結構為JFET，CMOS時的情況，其輸入端為JFET的柵極，極高阻，輸入電流就很小。以LM741C為例，因為芯片是雙極型的，我們可以看到輸入偏置電流比較大，最大值有500nA。

OPA369由于內部是COMS結構，輸入偏置電流只有50pA。 因此當我們選取運放時，如果很關注輸入失調電壓，應該選取雙極型的運放，這樣輸入失調電壓比較小，如果很關注輸入偏置電流，應該選取JEFT或者CMOS結構的運放。

在我們學習模電這么課程的時候，對于同相比例放大器課本中給出了 同相輸入端的電阻配置要求，比如按照模電的標準，Rp=R1//R2=50kohm。

這樣做的原因是什么？為什么現在又沒有這個要求了呢？

其實這個電阻的標準是用來降低輸入偏置電流Ib對電路的影響的，之所以現在沒有這個要求的原因是現在的芯片輸入偏置電流Ib都做的比較小，所以就不再需要RP等于R1, R2的并聯值了。

關于Ib對電路輸出電壓的影響，可以先根據基爾霍夫定律，先將電流信息轉化為電壓信息，然后再通過與電路增益結合得到對輸出電壓的影響。具體公式如公式1

公式1

另COMS 運放的輸入偏置電流參數在整個溫度范圍內并不是不變的，而且變化很大，當溫度大于25°C，會有很明顯的增大。