如果运放两个输入端上的电压均为0V,则输出端电压也应该等于0V。但事实上,输出端总有一些电压,该电压称为失调电压VOS。如果将输出端的失调电压除以电路的噪声增益,得到结果称为输入失调电压或输入参考失调电压。这个特性在数据表中通常以VOS给出。VOS被等效成一个与运放反相输入端串联的电压源。必须对放大器的两个输入端施加差分电压,以产生0V输出。
VOS随着温度的变化而改变,这种现象称为漂移,漂移的大小随时间而变化。漂移的温度系数TCVOS通常会在数据表中给出,但一些运放数据表仅提供可保证器件在工作温度范围内安全工作的第二大或者最大的VOS。这种规范的可信度稍差,因为TCVOS可能是不恒定的,或者是非单调变化的。

VOS漂移或者老化通常以mV/月或者mV/1,000小时来定义。但这个非线性函数与器件已使用时间的平方根成正比。例如,老化速度1mV/1,000小时可转化为大约3mV/年,而不是9mV/年。老化速度并不总是在数据表中给出,即便是高精度运放。
理想运放的输入阻抗无穷大,因此不会有电流流入输入端。但是,在输入级中使用双极结晶体管(BJT)的真实运放需要一些工作电流,该电流称为偏置电流(IB)。通常有两个偏置电流:IB+和IB-,它们分别流入两个输入端。IB值的范围很大,特殊类型运放的偏置电流低至60fA(大约每3μs通过一个电子),而一些高速运放的偏置电流可高达几十mA。
单片运放的制造工艺趋于使电压反馈运放的两个偏置电流相等,但不能保证两个偏置电流相等。在电流反馈运放中,输入端的不对称特性意味着两个偏置电流几乎总是不相等的。这两个偏置电流之差为输入失调电流IOS,通常情况下IOS很小。
集成运放的失调电压
失调电压是运放的一项误差参数,是指在输入差分信号电压为零的情况下,运放的输出电压折合到输入端的等效误差电压。
换句话说,理想运放在输入为零时输出应该为零,但实际运放在输入为零时输出不会真的达到零,因此,一个实际运放等于一个理想运放加上一个误差电压输入,这个误差电压输入就是失调电压。
这样说你能否明白?
怎样测试运算放大器的输入失调电压?
输入失调电压VIO。
一个理想的运放,当输入电压为零时,输出电压也应为零(不加调零装置)。但实际上它的差分输入级很难做到完全对称,通常在输入电压为零时,存在一定的输出电压,该电压称为失调电压VIO。在室温(25℃)及标准电源电压下,输入电压为零时,为了使运放的输出电压为零,在输入端加的补偿电压即失调电压VIO。实际上指输入电压Vi=0时,输出电压Vo折合到输入端的电压的负值,Vio被等效成一个与运放反相输入端串联的电压源。必须对放大器的两个输入端施加差分电压,以产生0V输出。即
Vio=-(Vo│v=0)/Avo
Vio的大小反应了运放制造中电路的对称程度和电位配合情况。Vio值愈大,说明电路的对称程度愈差,一般约为±(1~10)mV。

Vio随着温度的变化而改变,这种现象称为漂移,漂移的大小随时间而变化。漂移的温度系数TCVio通常会在数据表中给出,但一些运放数据表仅提供可保证器件在工作温度范围内安全工作的第二大或者最大的Vio。这种规范的可信度稍差,因为TCVio可能是不恒定的,或者是非单调变化的。
Vio漂移或者老化通常以mV/月或者mV/1,000小时来定义。但这个非线性函数与器件已使用时间的平方根成正比。例如,老化速度1mV/1,000小时可转化为大约3mV/年,而不是9mV/年。老化速度并不总是在数据表中给出,即便是高精度运放。
直接利用失调电压的定义来测:正负输入端均接地,然后测量输出电压。该电压即为失调电压。电路接法参考国家标准GB3442-82,同时也应注意用补偿电容消除电路中的自激振荡。
使运算放大器输出端为0V(或接近0V)所需加于两输入端间之补偿电压。理想之运算放大器其VIO为0V,一般约为数毫伏。
如μA741C在25℃ 时其VIO最大值为6mV,LM318在25℃ 时其VIO最大值为10mV。VIO造成之原因为运放中差动放大级之VBE-IB特性不一致所致。
若是由FET所构成之差动放大器则是因VGS-ID特性不一致所造成,其值可为正值或负值。
扩展资料:

需要注意一个常见问题:替换不同型号的运放后,如果滑动端意外地与错误的电源相连,那么运放将会损坏。一个设计良好的运放的失调电压调节范围不超过其最低等级产品的最大Vos的2~3倍;然而,运放的失调电压调整管脚处的电压增益通常大于信号输入端的增益。
因此,必须尽可能地减小失调电压调整管脚处的噪声,也就是避免使用长导线连接运放和电位器。失调电压调零会引起失调温度系数上升,运放的输入失调电压漂移受失调电限调整设置的影响。
内部调节端只能用于调整运放自己的失调电压,而不能纠正系统的失调误差。对于FET输入型运放来说,漂移损失约为4μV/℃。通常,最好通过选择合适的器件/等级来控制失调电压。
-失调电压


