本篇回答兩個網友提問。
1.偏置電流、失調電流如何影響輸出直流噪聲
偏置電流、失調電流是由于分別流入放大器的同相、反相輸入端的電流Ib+、Ib-所導致,之間關系如式2-13,2-14。
如圖2.26,在噪聲增益的作用下,偏置電流、失調電流在放大器的輸出端產生輸出直流噪聲Eo,如式2-15
圖2.26輸入偏置電流工作示意圖
將式2-13、式2-14-代入式2-15得到式2-16。
理論上電路中,電阻Rp的阻值為R1與R2并聯的阻值時,可抵消消Ib的影響,簡化為式2-17。
式中“-”代表Ib+,Ib-之差的取向。
實際設計中,由于電阻的誤差等因素,Rp不能完全等于R1與R2的并聯值,所以應該以式2-17計算結果保留余量進行評估。
2.噪聲增益是什么??
筆者常常遇到工程師在計算放大器輸出直流、交流噪聲時,使用電路閉環增益G,即放大器輸入側的總失調電壓與閉環增益的乘積。這種方式并不正確。
如圖2.24(a),同相放大電路的閉環增益為式1-16。
將放大器的同相輸入端與地短接時,輸出電壓(Vo)如式2-7。
式中Vos_t代表總輸入失調,Vn代表交流噪聲。
同理,如圖2.24(b),反相放大電路的閉環增益為式1-13。
將放大器的反相信號輸入端與地短接時,輸出電壓(Vo)如式2-8。
圖2.24 噪聲增益電路示意圖
可見,放大器在電路沒有輸入信號時,仍能輸出某個直流電壓,把這種不希望出現的輸出電壓當成一個誤差,貼切名稱為“輸出直流噪聲”,或者“輸出直流誤差”。交流噪聲(參考《放大器電路噪聲峰峰值的評估要點與實例》)是疊加在直流噪聲上,所以評估(直流、交流)噪聲時,使用噪聲增益更加合理。所謂噪聲增益(Gn)是就放大電器用于同相放大電路時的閉環增益,如式2-9。
其中,GIN+為同相放大電路的閉環增益。
考慮放大器的其他參數,噪聲增益最為準確關系如式2-10。
式中,β為反饋系數,即反饋回路的損耗,AVo為放大器的開環增益。
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