7 總結(jié)

直流參數(shù)表示由于運算放大器內(nèi)器件和組件之間的失配而產(chǎn)生的內(nèi)部誤差。運算放大器的精度由此類誤差的大小決定。主要直流誤差之一是輸入失調(diào)電壓 (V_OS)，定義為在運算放大器的兩個輸入端子之間施加的電壓，以便在輸出端獲得零伏電壓。V_OS 用一個與正極輸入端子或負(fù)極輸入端子串聯(lián)的電壓源表示，該電壓源可以具有負(fù)極性或正極性，并且因器件而異。

V_OS 是由輸入晶體管和組件（主要是運算放大器的輸入級）的失配引起的。此類誤差主要在硅片制造過程中引入，而在封裝過程中對裸片施加的應(yīng)力只起到了很小的作用。此類效應(yīng)共同導(dǎo)致流經(jīng)輸入電路的偏置電流失配，從而在運算放大器的輸入端子上產(chǎn)生電壓差。

大多數(shù)運算放大器可按三種主要制造工藝進行分組：CMOS、JFET 和雙極。其中，CMOS 器件通常具有最低的 V_OS，并且具有最低的溫漂。JFET 器件具有最差的 V_OS 和溫漂。雙極器件的 接近于 CMOS 器件的 V_OS，并且具有低溫漂。

所有器件在發(fā)貨給客戶之前都經(jīng)過測試，以確保其偏移量低于數(shù)據(jù)表中指定的最大值。直流參數(shù)使用伺服環(huán)路進行測量并通常在該測量過程中進行修整。由于裸片上可用空間有限，采用多個封裝的器件通常具有的修整功能較少。發(fā)生這種情況時，V_OS 在單通道封裝、雙通道封裝和四通道封裝之間會有所不同。具有雙極和 JFET 輸入的運算放大器使用齊納二極管修整技術(shù)來降低失調(diào)電壓。具有 CMOS 輸入的運算放大器使用保險絲鏈路修整網(wǎng)絡(luò)，因為 CMOS 二極管結(jié)構(gòu)不可用。激光修整是常用于降低 V_OS 的另一種替代方法。

運算放大器的 V_OS 可以在輸入規(guī)格表下的運算放大器數(shù)據(jù)表中找到。所有的誤差源都是如此，因為從誤差源可以看出，任何誤差源產(chǎn)生的實際輸出都取決于電路的閉環(huán)增益 (A_CL)。V_OS 與同相電路的 A_CL（以輸出為基準(zhǔn)）相乘。對于運算放大器，可提供三種主要的 V_OS 規(guī)格：25°C 時的 V_OS、滿量程 V_OS 和 V_OS 溫漂 (ΔV_OS/ΔT)。當(dāng)列出最大值或最小值時，對規(guī)格進行了充分測試和確定。無法確定典型規(guī)格。數(shù)據(jù)圖僅顯示典型規(guī)格信息。

誤差預(yù)算分析有助于確定系統(tǒng)中的所有直流誤差源以及受設(shè)計支持的每個部分的最大影響。如果運算放大器或其他器件不符合 V_OS 的規(guī)格，則必須對其進行補償從而去除或降低失調(diào)電壓。降低 V_OS 影響的方法包括交流耦合和直流反饋。在某些應(yīng)用中，解決方法是使用具有某種形式的內(nèi)部或外部校準(zhǔn)（例如斬波穩(wěn)定、自動置零環(huán)路或失調(diào)電壓修整）的器件。

音頻放大器、通信電路和轉(zhuǎn)換器通常使用交流耦合來移除 V_OS。直流反饋通常用于精度要求高的測量系統(tǒng)。儀表放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、編解碼器、處理器和 CMOS 斬波放大器以及自校準(zhǔn)?放大器等許多器件在內(nèi)部對失調(diào)電壓進行校正。此類技術(shù)大多只在一個溫度下僅僅將 V_OS 最小化。斬波放大器即使在一定溫度范圍內(nèi)也能提供連續(xù)校正，因此其溫漂非常低。每種 V_OS 校正方法都有缺點，每種設(shè)計都必須考慮這些缺點。