运放之输入失调电压

输入失调电压（Input offset voltage）

§定义：在运放开环使用时，加载在两个输入端之间的直流电压使得放大器直流输出电压为0。也可定义为当运放接成跟随器且正输入端接地时，输出存在的非0电压。

§优劣范围：1µV以下，属于极优秀的。100µV以下的属于较好的。最大的有几十mV。

§理解：任何一个放大器，无论开环连接或者反馈连接，当两个输入端都接地时，理论上输出应该为0，但运放内部两输入支路无法做到完全平衡，导致输出永远不会是0。此时保持放大器负输入端不变，而在正输入端施加一个可调的直流电压，调节它直到输出直流电压变为0V，此时正输入端施加的电压的负值即为输入失调电压，用VOS表示。但是，多数情况下，输入失调电压不分正负，生产厂家会以绝对值表示。

§任何一个实际运放都可理解为正端内部串联了一个VOS，然后进入一个理想运放，如下图所示。如左图，正端引入一个-VOS，则输出为0，符合标准定义。如右图，跟随器正端接地，实际输出即为VOS，也符合标准定义。

后果：当一个放大器被设计成AF倍闭环电压增益（同相输入放大增益，也称噪声增益）时，如果放大器的失调电压为VOS，则放大电路0输入时，输出存在一个等于AFVOS的直流电平，此输出被称为输出失调电压。闭环增益越大，则输出失调电压也越大。

对策：如果被测信号包含直流量且你关心这个直流量，就必须选择VOS远小于被测直流量的放大器，或者通过运放的调零措施消除这个影响。如果你仅关心被测信号中的交变成分，你可以在输入端和输出端增加交流耦合电路，将其消除。

调零方法：有些运放有两个调零端，按照数据手册提供的方法接电位器调零即可。对没有调零端的运放，可采用外部的输出调零或者输入调零，有标准电路可以参考。

这个offset会带来哪些影响呢：就是让输出有一个直流偏置，例如一个10倍的比例运放当输入是+/-10mV时，输出应该+/-100mV，以0V为基准。可是因为失调电压的存在，例如5mV，导致输出也含有了50mV的直流偏置，致使输出交流信号向上偏移了50mV，即输出变成了-50mV-150mV。这个肯定是大家不想看到的。

失调电压漂移（Offset Voltage Drift)

定义：当温度变化、时间持续、供电电压等自变量变化时，输入失调电压会发生变化。输入失调电压随自变量变化的比值，称为失调电压漂移。

优劣范围：0.002µV/°C到几十 µV/°C。

输入失调电压跟很多因素都有关系，主要影响因素有温度，使用时间，电源供电电压(PSRR)。

在前面讲到如何消除失调电压对输出的影响时，提到可以用调零的方法。那么，这个时候你觉得这个调零还有用么？

因此，有三种漂移量存在：

1）输入失调电压变化相对于温度变化的比值。是指定温度范围内的平均值，以 µV/°C为单位，用符号ΔVOS/ΔT或者 dVOS/dT 表示。

2）相对于时间的比值，以 µV/MO为单位，含义是每月变化多少微伏用dVOS/dMO表示。

3）相对于电源电压变化的比值，以µV/V 为单位，含义是调好的放大器，当电源电压发生 1V 变化，会引起失调电压的变化。没有明确的符号，常用文字表示。此数值在很多放大器数据手册中没有体现。

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