計算運放電路的輸出失調詳細方法-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-07-28
理想的運算放大器模型具有無限的增益、帶寬、輸入阻抗和輸出導納，以及幾乎為零的輸入失調電壓和偏置電流。但在運算放大器現實的工作環境中，偏離理想狀態是正常的，比如一個直流測量系統，失調電壓的存在就不容忽視。運算放大器的失調電壓會引起直流信號輸出產生誤差，甚至減小輸出動態范圍。
理想運放的傳遞函數由等式y = A（V+ - V-）描述，其中y是輸出，A是增益，A→∞，V+和V-分別是運放正、負輸入端的電壓。
假設實際運放輸入/輸出傳輸特性為y = A（V+ - V- + e），其中e是理想運放的差分輸入誤差，可以計算出失調量。
該模型與實際運放中觀察到的結果一致：當輸入存在差異時（V+ ≠ V-），輸出為零；當V+ = V-時，實際運放產生非零輸出。
假設運放的函數模型為y = A（V+ - V- + e），其中e是輸入失調電壓，當用于負反饋配置時，我們得到：
或者，對于在負反饋配置中使用的任何運放，V+ - V- = - e（假設增益無限大）。
因此，分析理想運放電路時廣泛遵循的運放“黃金法則”需要做一些修改，以便包含表示輸入失調電壓存在的值e。
? 在采用負反饋配置運放的電路中，V- = V+ + e；
? 運放正極或負極輸入/輸出電流為零。
現在考慮圖1所示的電路拓撲結構。原理圖拓撲結構映射到圖2所示的電路，其電阻網絡分別由戴維南（Thevenin）等效電路（從端子向外看）替換為Vth+、Rth+和Vth-、Rth-。
圖1：負反饋運放電路的一般拓撲結構。
運用黃金法則：
V? = V+ + e = Vth+ + e，因為V+ = Vth+。
在圖2中運放的負極端應用基爾霍夫電流定律，得出：
用Vth+、Vth-和e求解Vout，得到：
圖2：圖1所示的電路拓撲映射到該電路。
F（Vth+， Vth-， 0）僅僅是理想運放的輸出（即輸入失調電壓是零）。因此，輸出失調為：
我們將在廣泛使用的各種運放電路的輸出失調計算中應用上述導出公式。
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