part-10 放大电路直流误差(DC error)的影响因素

再回顾一下上节的公式:

image

下面一项一项分开看:

(1)Vos就是输入失调电压,最大特点是会随温度漂移;

(2)【Ib+】,同相端输入偏置电流,它流过同相端等效阻抗,形成一个误差电压;

(3)【Ib-】,反相端输入偏置电流,它流过反相端等效阻抗,形成一个误差电压;

那么,输入阻抗怎么算呢?简言之,输入阻抗就是输入电阻(信号源电阻+输入端电阻)与反馈电阻的并联。由于我们一般选用高阻抗传感器做信号源,所以不能忽视其电阻。参考下图:

1

(4)en是等效输入噪声,这个值不仅仅是datasheet给的如image值,而是集电压噪声,电流噪声,电阻噪声之和,具体情况请参照Art Kay的文章及part-4部分。

(5)eo/A 出现的原因是运放开环增益A不为0. 也就是因为输入值的不同,从而引起等效输入误差的不同。比如:输出5V,开环增益100dB不小吧 ,但折算到输入端误差就有50uV。

(6)eicm/CMRR是输入端的共模电压除以共模抑制比,这个麻烦的就是CMRR是随着共模信号频率增加而下降的,很多运放的CMRR在共模信号达到10KHz以上就比直流共模信号下降了几十dB。

(7)△Vs / PSRR是由电源电压的变化引入的误差,PSRR也是随频率增大而下降。

不要认为以上的误差很小,但是考虑到增益,输入误差对输出的影响就比较大了。

input_error*Gain = output_error

这个output_error真是鱼龙混杂,有直流成分,可以通过ADC采样后校准去掉,有噪声信号,还有交流成分,而且还随着温度漂移。

在设计电路时,通过分析找出引起误差的主要因素解决。

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