運放電路為什么要匹配電阻，輸入偏置電流IB太大有什么后果

理想運放的輸入阻抗無窮大，但實際上運放的輸入端還是會流入一定的電流的，所以有時候我們設(shè)置運放輸入電阻的時候不能太大，否則運放對信號的運算將產(chǎn)生誤差。

先看一個跟隨器

如上圖，運放的兩個輸入端有電流，說好的運放輸入阻抗無窮大的，它怎么還有電流呢？下面我們引出兩個運放的非理想參數(shù)：輸入偏置電流IB、輸入失調(diào)電流IOS。

IB、IOS定義

輸入偏置電流IB：當(dāng)輸出維持在規(guī)定的電平時，兩個輸入端流進(jìn)電流的平均值。所以上圖的IB=（932.3pA+1.431nA）/2=1.182nA.

輸入失調(diào)電流IOS：當(dāng)輸出維持在規(guī)定的電平時，兩個輸入端流進(jìn)電流的差值。所以上圖的IOS=1.431nA-932.3pA=0.499nA.

運放電路為什么要匹配電阻

1.如上圖，我們經(jīng)常會看到運放電路會多一個電阻Rp，它與運放電路的增益無關(guān)且Rp=R1//R2，我們常叫它匹配電阻。

2.從感覺上來說，運放的兩個輸入端應(yīng)該是一模一樣的，體現(xiàn)在兩端阻抗也應(yīng)該相等，所以加這個匹配電阻符合我們的想象。直接看上圖從電路原理也是可以推導(dǎo)它的，這里不贅述，想了解推導(dǎo)過程的同仁可以給我留言。

3.假如知道推導(dǎo)過程的話，還可以知道（R1//R2）越小，IB和IOS引起的誤差也越小，這也是我們提倡運放外圍電阻不應(yīng)該太小的其中一個原因，但是還需要與功耗做出折衷。

4.順便說一下，運放外圍電路的電阻如果太大的話，回路電流就很小，那么信號是容易被電磁場干擾的。特別是PCB布線長的時候，PCB走線就像一根天線會吸收來自空間的電磁噪音。

5.最后，電阻的常用阻值總是有限的，通常我們也不會去找廠家定制一款特定阻值的電阻，這會使成本直線上升。同時我們總希望BOM清單上元器件的種類越少越好，這有利于采購的談判。假如出現(xiàn)計算的Rp是一個奇怪的阻值時，可以直接用R1并上R2來代替。

輸入偏置電流IB太大有什么后果

有時候我們用跨阻放大器（I-V）來完成對微小電流信號的放大。因為用電阻直接將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號的話，如果電阻太小了信號源可能帶不動，而電阻太大了引入的電阻熱噪聲也很大。所以有如下圖跨阻放大器，利用反饋電阻1M將電流轉(zhuǎn)化為電壓。

·跨阻放大器·

1.如上圖，如果運放的IB過大，那么光敏傳感器本來微弱的電流將一部分被運放的IB吃掉而不能更多地流向反饋電阻，會增大誤差。

2.還有一種情況（非以上跨阻放大器），當(dāng)放大器輸入端通過一個電阻接地時，這個IB電流將在電阻上產(chǎn)生輸入電壓，這也是一個誤差。

3.解決這些問題最主要的措施是選擇IB較小的運放，通常來說FET輸入的運放IB比較小。順便說一下，了解運放的分類是有必要的，比如按工藝、精度、速度、功耗分類它們各有什么區(qū)別。
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