反相放大电路中运放V+引脚串联一个电阻有什么用?是画蛇添足吗?

2024-10-14

Part 01

前言

反相放大电路是一种基础的运算放大电路,可以对输入信号进行放大并反相输出。它的核心组件是运算放大器,常用于信号处理、滤波等应用。它有以下几个基本组成部分:

1.输入电阻Rin:连接输入信号Vin和运算放大器的反相输入端(-)。

2.反馈电阻Rf:连接运算放大器的输出端和反相输入端之间。

3.同相输入端:接地或接到固定电位,这样保证了反相输入端成为虚地。

反相放大电路中运放V+引脚串联一个电阻有什么用?是画蛇添足吗? (https://ic.work/) 技术资料 第1张

问题是我们实际在设计电路时经常会发现,运放V+同相输入端不是直接连到GND,而是通过一个电阻连接到GND,这样问题就来了,无论运放V+同相输入端是通过电阻连到GND,还是直接连到GND,都不影响运放V+同相输入端的电位是0V,那这个电阻R3是多此一举吗?还有必要放吗?

反相放大电路中运放V+引脚串联一个电阻有什么用?是画蛇添足吗? (https://ic.work/) 技术资料 第2张

Part 02

原因分析

之前的文章我们其实已经分析过了,这个电阻是为了解决运放偏置电流引起的输入失调电压,感兴趣可以翻一下,这里简单说明一下:

输入偏置电流可以被电路中的电阻转换为电压,并与信号一起放大。如果电路本身的增益比较大,那么即使是纳安级别的失调电流,也是可能会被放大到毫伏甚至伏特级别,从而导致电路中输出错误。那么我们如何解决这个问题呢?就是通过V+同相输入端的电阻来解决的。

反相放大电路中运放V+引脚串联一个电阻有什么用?是画蛇添足吗? (https://ic.work/) 技术资料 第3张

下面是考虑运放输入偏置电流后得到的运放输出电压表达式,当IB1=IB2时,如果R3=R1||R2时,那么后面括号中的失调项就等于0,就解决了运放偏置电流引起的偏差,那问题真的这么容易被解决吗?

反相放大电路中运放V+引脚串联一个电阻有什么用?是画蛇添足吗? (https://ic.work/) 技术资料 第4张

Part 03

注意事项

上面的分析我们需要注意到一个重要前提是当输入偏置电流IB1=IB2时,通过增加R3才有用,但实际上运放的输入偏置电流一般是不同的,是有偏差的,所以IB1一般不等于IB2,如果IB1和IB2相差比较大,我们增加电阻R3不仅没用,还会有副作用,因为这会导致括号中的值变得更大。 另外需要注意的是我们知道运放分为双极型和CMOS型,双极型运放的偏置电流比较大,CMOS型运放的偏置电流比较小,对应偏置电流引起的失调电压也比较小,当CMOS型运放如果用于高放大倍数的电路配置中,此时如果我们增加R3匹配电阻的话,R3匹配电阻阻值也会比较大,电阻阻值过大会引入额外的噪声,此时用R3导致增加的噪声电压比不用甚至更大,所以用不用R3做匹配电阻还要考虑运放类型以及电路的放大倍数。

文章推荐

相关推荐

  • 小安派BW21 UNO从机

    作为一款本地AI图象识别开发板,BW21-CBV-Kit它能够独自运行目标识别模型。2.4GHz+5GHz的双频Wi-Fi,提供高性能的无线传输能 ...

    2025-05-21
  • IGBT模块吸收回路分析模型

    IGBT模块吸收回路分析模型 一、IGBT模块吸收电路的模型 尽管开关器件内部工作机理不同,但对于吸收电路的分析而 ...

    2025-05-21
  • BLDC电机的基本结构和控制方式

    来源:攻城狮原创之设计分享 直流无刷电机(Brushless DC Motor,BLDC)是一种基于电子换向技术的高效电机,具有长寿命 ...

    2025-05-21
  • 联通智家通通:聚四方守护之力,筑万家AI通途

    “神兽镇宅”,是深植于中国人心中的居家智慧。朱雀、玄武等神兽,站立在紫禁城之巅,也悬于普通百姓门上,寄托着镇守四方风雨 ...

    2025-05-21
  • FinFET与GAA结构的差异及其影响

    文章来源:老虎说芯 原文作者:老虎说芯 本文介绍了当半导体技术从FinFET转向GAA(Gate-All-Around)时工艺面临 ...

    2025-05-21
  • 一文详解球栅阵列封装技术

    文章来源:学习那些事 原文作者:前路漫漫 本文介绍了球栅阵列封装的结构、分类、应用和发展趋势。 概述 ...

    2025-05-21
  • 智能车电磁组——基本控制篇

    智能车电磁组——基本控制篇 前言 电磁车的控制比较简单,可以分为信号采集,舵机控制和电机控制三部分, ...

    2025-05-21
  • 低成本电源排序器解决方案

    绝大多数负载点DC-DC转换器可以将上一个转换器的电源就绪输出连接至下一个转换器的使能输入,实现上电排序。这种方法只适合 ...

    2025-05-21
  • 注入增强型IGBT学习笔记

    来源:星际浮尘 注入增强型IGBT 1、结构特点与典型工艺 1.1结构提出与发展 为了协调 ...

    2025-05-21
  • 解析RZ/N2L CANFD模块的缓冲区机制(3)

    在工业自动化、智能交通、机器人等领域,CANFD(CAN with Flexible Data-Rate)技术正逐步取代传统CAN,以适应更高的数据速 ...

    2025-05-21