運(yùn)放輸入失調(diào)電壓(Vos)和溫漂(ΔVosΔT)

第第頁(yè)運(yùn)放輸入失調(diào)電壓(Vos)和溫漂(ΔVos/ΔT)輸入失調(diào)電壓（Vos）和溫漂(ΔVos/ΔT)是運(yùn)放直流參數(shù)中比較重要的參數(shù)，本文主要介紹運(yùn)放的失調(diào)電壓和溫漂，幫助（工程師）快速理解。

本文由江蘇潤(rùn)石資深FAE-ColinQin撰寫(xiě)

1輸入失調(diào)電壓（Vos）和溫漂（ΔVos/ΔT）的概念

1.1輸入失調(diào)電壓（Vos）的概念

絕對(duì)值定義：輸入失調(diào)電壓Vos，是指為了讓運(yùn)放的輸出為零，需要額外在輸入端補(bǔ)償?shù)碾妷褐?。也可定義為當(dāng)運(yùn)放接成跟隨器且正輸入端接地時(shí)(運(yùn)放雙（電源）供電)，輸出存在的非0電壓。

輸入失調(diào)電壓（Vos）有正有負(fù)，通常擁有正態(tài)分布的特性，正常應(yīng)用時(shí)一般取最大值計(jì)算。以（RS）633X系列Vos分布為例。

圖1

RS633X系列Vos分布

常見(jiàn)Vos測(cè)量方法，運(yùn)放做跟隨，正輸入接GND，輸出電壓即為失調(diào)電壓(Vos)。

圖2

RS6331的Vos測(cè)試電路

1.2溫漂（ΔVos/ΔT）的概念

定義：溫漂是指運(yùn)放的失調(diào)電壓會(huì)隨溫度的變化而發(fā)生變化。

Bipolar(三極管)工藝的運(yùn)放溫漂比較線性單調(diào)，CMOS工藝的運(yùn)放溫漂不是線性單調(diào)的，但是為了方便描述，統(tǒng)一歸一化為XuV/℃。

2輸入失調(diào)電壓（Vos）產(chǎn)生的原因

理想運(yùn)放輸入電壓為零時(shí)，輸出電壓也為零。實(shí)際上由于工藝的限制，運(yùn)放的輸入級(jí)做不到完全對(duì)稱(chēng)。

圖3

通用運(yùn)放輸入等效電路

3Vos修調(diào)的方式和常見(jiàn)規(guī)格

Vos修調(diào)的方式主要有三種：激光修調(diào)(Trim)，（電子）修調(diào)（e-Trim)，自穩(wěn)零技術(shù)。

通用的CMOS運(yùn)放的失調(diào)電壓在3mV~10mV，出廠時(shí)可以經(jīng)過(guò)晶圓級(jí)的激光修調(diào)(Trim)，失調(diào)電壓可以收窄到最大0.5mV，而封裝后的電子修調(diào)，可以精確到50uV級(jí)別，如果需要更加小的失調(diào)電壓，運(yùn)放需要用自穩(wěn)零技術(shù)，斬波和自穩(wěn)零技術(shù)可以把失調(diào)電壓控制在1uV級(jí)別。

表1不同修調(diào)下的Vos

4整體電路Vos的計(jì)算

運(yùn)放的失調(diào)電壓和溫漂會(huì)被線性放大，具體公式為：

（公式1-1）

Vos：25℃下的輸入失調(diào)電壓；

V_di（rf）t：溫漂系數(shù)；

T：環(huán)境溫度

G:閉環(huán)增益

圖4

整體電路Vos的計(jì)算

以潤(rùn)石RS6331XF為例，規(guī)格書(shū)標(biāo)注Vos最大為±3mV，溫漂為2uV/℃，假設(shè)芯片工作在85℃環(huán)境下，圖4中取R1=1K，R2=99K,將取值代入公式1-1，計(jì)算結(jié)果如下：

即RS6333XF在85℃下，同向放大100倍時(shí)