本篇回答兩個(gè)網(wǎng)友提問(wèn)。
1. 偏置電流、失調(diào)電流如何影響輸出直流噪聲
偏置電流、失調(diào)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(dǎo)致,之間關(guān)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(diào)電流在放大器的輸出端產(chǎn)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(lián)的阻值時(shí),可抵消消Ib的影響,簡(jiǎn)化為式2-17。
式中“-”代表Ib+,Ib-之差的取向。
實(shí)際設(shè)計(jì)中,由于電阻的誤差等因素,Rp不能完全等于R1與R2的并聯(lián)值,所以應(yīng)該以式2-17計(jì)算結(jié)果保留余量進(jìn)行評(píng)估。
2.噪聲增益是什么?
筆者常常遇到工程師在計(jì)算放大器輸出直流、交流噪聲時(shí),使用電路閉環(huán)增益G,即放大器輸入側(cè)的總失調(diào)電壓與閉環(huán)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(huán)增益為式1-16。
將放大器的同相輸入端與地短接時(shí),輸出電壓(Vo)如式2-7。
式中Vos_t代表總輸入失調(diào),Vn代表交流噪聲。
同理,如圖2.24(b),反相放大電路的閉環(huán)增益為式1-13。
將放大器的反相信號(hào)輸入端與地短接時(shí),輸出電壓(Vo)如式2-8。
圖2.24 噪聲增益電路示意圖
可見(jiàn),放大器在電路沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí),仍能輸出某個(gè)直流電壓,把這種不希望出現(xiàn)的輸出電壓當(dāng)成一個(gè)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(píng)估要點(diǎn)與實(shí)例》)是疊加在直流噪聲上,所以評(píng)估(直流、交流)噪聲時(shí),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(shí)的閉環(huán)增益,如式2-9。
其中,GIN+為同相放大電路的閉環(huán)增益。
考慮放大器的其他參數(shù),噪聲增益最為準(zhǔn)確關(guān)系如式2-10。
式中,β為反饋系數(shù),即反饋回路的損耗,AVo為放大器的開(kāi)環(huán)增益。