输入失调电压对放大电路的影响

在实际应用中，输入失调电压的存在，将使得放大电路的输出，产生不期望的、额外的直流电压。以图1电路为例，这是一个标准的同相比例器，增益为101。输入信号为幅度5mV的正弦波，频率为1kHz，直流偏移量为0V，按照理论分析，电路输出应为幅度505mV，直流偏移量等于0V的正弦波。

图1, 失调电压举例电路1

但是，实际的输出波形如图2所示，可以看出，输出峰峰值是正确的，但波形含有200mV左右的直流偏移量。这是设计者不期望的，但它却出现了。我们称这个200mV的输出直流偏移量为“输出失调电压”，用UOS_OUT表示，它的标准定义是：一个放大电路，当输入为0时，输出存在的直流电压。它与电路中的运放的输入失调电压有关，也与电路的增益有关，也与偏置电流，外部电阻值等有关，不属于运放固有参数，因此数据手册不会给出。

图2 失调电压举例电路1的输入输出波形

为了解释输入失调电压对运放电路的影响，将图1所示的电路，用仅含有输入失调电压的运放模型代入，得到图3。分析如下：

即，信号被放大G倍的同时，输出端还包含了G倍输入失调电压的直流分量，也就是输出失调电压。

在TINA模型中，LM324的输入失调电压被设置为2mV，因此，经过101倍放大后，理论上应为202mV的输出失调电压，目测200mV很正常。

图3 含运放输入失调电压等效模型的同相比例器电路

从这个电路的分析可以了解到，为什么运放的输入信号明明没有直流分量，但是输出却有直流分量了，而且还不小呢，因为输入失调电压是任何一个运放都存在的，它来自于运放内部电路的电路结构以及非对称性，是难以从根本上消除的。

高速运放或者通用运放，输入失调电压一般在mV数量级。而精密运放的输入失调电压较小，一般可以小于10μV。ADI公司生产的ADA4528-1，采用0漂移技术，其输入失调电压典型值常温下为0.3μV，最大值不超过2.5μV，且失调电压随温度变化不超过0.015μV/℃，属于极为优秀的。TI公司生产的TLC2652，也具有类似的性能，但它的外部需要接一个电容。

输入失调电压，特别是输入失调电压温漂，对直流放大器，比如电子秤、万用表中的前端测量电路，影响巨大。