關(guān)于運(yùn)算放大器的輸入偏置電流

前言

想必大家都知道我們在應(yīng)用運(yùn)放搭建電路時，使用的最基本的一條設(shè)計(jì)原則就是“虛斷”，所謂虛斷就是運(yùn)放輸入電阻比較大，輸入電流就比較小，小到我們可以“忽略不計(jì)”，這個忽略不計(jì)是要打引號的，為什么呢？說白了就是我們說的大抑或是小都是相對而言的，舉個例子，一分錢相對于100元可以相當(dāng)于忽略不計(jì)，但是一分錢相對于1毛錢那就不能忽略不計(jì)了。輸入偏置電流，輸入失調(diào)電流，失調(diào)電壓，我們將會分為三篇文章講解，歡迎大家關(guān)注我，以便查閱后續(xù)文章。

輸入偏置電流

輸入偏置電流定義

所有運(yùn)算放大器都具有輸入偏置電流，也就是流經(jīng)輸入端子的電流。為什么說是流經(jīng)呢而不說流入，這是因?yàn)楦鶕?jù)組成運(yùn)放的輸入晶體管的類型不同，偏置電流可以是流入或流出輸入端子。我們一般把運(yùn)算放大器的輸入偏置電流定義為運(yùn)放同相端輸入偏置電流 IB+和反相端輸入偏置電流 IB-的平均值，即（IB+ + IB-）/2。輸入失調(diào)電流 (I OS ) 等于同相端子 ( IB+ ) 處的輸入偏置電流減去放大器反相 ( IB- ) 端子處的輸入偏置電流之差。偏移電流通常比偏置電流小一個數(shù)量級。輸入偏置電流不同于為了避免負(fù)載效應(yīng)而應(yīng)該最小化的電流。該輸入偏置電流是運(yùn)算放大器正常運(yùn)行所必需的。該輸入偏置電流施加在運(yùn)算放大器的反相和同相端子上。

輸入偏置電流定義

關(guān)于輸入偏置電流，我們可以在運(yùn)算放大器的規(guī)格書查閱具體的數(shù)值，比如下圖的input bias current參數(shù)，這個數(shù)值受溫度影響比較大。輸入偏置電流的幅度可以從 nA 到 pA級別不等。一般來說，MOSFET 運(yùn)算放大器的偏置電流比 BJT 類型的要小。雙極型晶體管的輸入偏置電流一般在nA級別，而MOSFET/JFET類型的運(yùn)放一般在pA級別。

規(guī)格書中的輸入偏置電流

輸入偏置電流和輸入失調(diào)電流量級對比

輸入偏置電流的產(chǎn)生原因

模電中大家都學(xué)過，運(yùn)放可以分為三大部分，分別是輸入級，中間級，輸出級。而輸入級一般是基于BJT（三極管）或者FET結(jié)構(gòu)的長尾式差分輸入。對于BJT來說，由于三極管工作在放大區(qū)是需要提供一定的偏置電流的，因此需要提供輸入電流，一般是從nA到uA級別；對于FET來說，由于場效應(yīng)管本身是場控器件，但還是存在一定的漏電流，但是電流非常小，一般是fA或者pA級別。大家可以記住，三極管是流控型器件，所需輸入電壓比較小，需要的輸入電流比較大，MOS管是壓控型器件，所需輸入電流比較小，需要的輸入電壓比較大，另外需要注意的是，目前運(yùn)放一般都做成了集成芯片的形式，對ESD性能是由要求的，所以有些運(yùn)放會在輸入端增加鉗位二極管做保護(hù)，大家可以參考具體的規(guī)格書，但是由于鉗位二極管的存在，增大了這個運(yùn)放輸入端漏電流的大小。

關(guān)于運(yùn)算放大器的輸入偏置電流就講到這里，后續(xù)我們會講解輸入失調(diào)電流，失調(diào)電壓，大家記得關(guān)注查閱哦。

審核編輯：湯梓紅