減小運放失調(diào)電壓方法解析

　　當運放兩輸入為零時，輸出都有一定數(shù)值，即失調(diào)電壓Vos。將失調(diào)電壓除以噪聲增益得到輸入失調(diào)電壓，它被等效為一個與運放反向輸入端串聯(lián)的電壓源，要對放大器兩輸入端施加差分電壓以產(chǎn)生零輸出，并且失調(diào)電壓會隨溫度變化而改變，即所說的漂移。注意失調(diào)電壓與基線漂移的區(qū)別

　　運放的輸入失調(diào)電壓來源于運放差分輸入級兩個管子的不匹配。如下圖。受工藝水平的限制，這個不匹配是不可避免的。差分輸入級的不匹配是個壞孩子，它還會引起很多其他的問題，以后介紹。

　　曾經(jīng)請教過資深的運放設(shè)計工程師，據(jù)他講，兩個管子的匹配度在一定范圍內(nèi)是與管子的面積的平方根成正比，也就是說匹配度提高為原來的兩倍。面積要增加四倍，當?shù)竭_一個水平時，即使再增加面積也不會提高匹配度了。提高面積是要增加IC的成本的哦。所在有一個常被使用的辦法，就是在運放生產(chǎn)出來后，進行測試，然后再Trim（可以理解為調(diào)校了）。這樣就能使運放的精度大在提高。當然，測試和Trim都是需要成本的哦。所以精密運放的價格都比較貴。這段只當閑聊，呵呵。

　　我們關(guān)注輸入失調(diào)電壓，是因為他會給放大電路帶來誤差。下面就要分析它帶來的誤差。在計算之前，我們再認識一個讓我們不太爽的參數(shù)，失調(diào)電壓的溫漂，也就是說，上面提到的輸入失調(diào)電壓會隨著溫度的變化而變化。而我們的實際電路的應(yīng)用環(huán)境溫度總是變化的，這又給我們帶來了棘手的問題。下表就是在OPA376 datasheet上截取下來的參數(shù)。它溫漂最大值為1uV/℃（-40℃to 85℃）。一大批運放的Vos是符合正態(tài)分布的，因此datasheet一般還會給出offset分布的直方圖。

　　另一個重要的參數(shù)，就是運放輸入失調(diào)電壓的長期漂移，一般會給出類似uV/1000hours或uV/moth等。有些datasheet會給出這一參數(shù)。

　　下面舉例計算一下OPA376，在85℃時的最大失調(diào)電壓，主要是兩

　　部分，一部分是25度時的輸入失調(diào)電壓，另一部分是溫度變化引起的失調(diào)電壓漂移。

　　減小運放失調(diào)電壓方法解析

　　一是使用斬波技術(shù)消失調(diào)，缺點是實際上將低頻噪聲調(diào)制到高頻，后面需要多次斬波。

　　二是使用電壓匹配修正技術(shù)，內(nèi)部消失調(diào)，缺點是電路太過復(fù)雜，實際失調(diào)調(diào)節(jié)時需要的精度太高。

　　三是以上兩種方法的結(jié)合，即又修正又斬波，這是目前最好的一種修正方案。