放大电路直流误差的影响因素

如下图所示，

下面我们一项一项来分析：

（1）Vos, 输入失调电压，要注意它的值会随着温度变化而产生很大的漂移。

（2）IB+, 同相端输入偏置电流，它流过同向端等效阻抗，形成一个误差电压。

（3）IB-, 反相端输入偏置电流，它流过反向端等效阻抗，形成一个误差电压。

不过输入端阻抗RS+，RS-如何计算呢？请见下图，可知输入端阻抗为信号源内阻+输入端比例电阻与反馈电阻的并联（千万不要忽略信号源电阻，因为我们时常选用高阻抗的传感器做信号源）。

不过为什么为并联，可以这样理解：把信号源（电压源）e1，e2等效为阻值为零的电阻，则RS2、RS1左端相当于直接接地。对于同相偏置电流IB+分别通过R3+RS2、R4流向参考地，因此RS+ = R4 || (R3 + RS2)。

同理，IB– 分别经过R2和R+RS1流向参考地（关于R2右端为什么可以等效为地，可以通过运放的低输出阻抗特性来理解，则R2右端可以近似为接地），因此RS– = R2 || (R1 +RS1)。

（4）en, 等效输入噪声。这个值是由电压噪声，电流噪声和电阻热噪声三者构成的，是所有噪声等效到输入端的值。具体请参照Art Kay的文章和本系列博文的part4。

（5）eo/A, 这个表达式，可能很多人没有关注过，有这一项是因为运放的开环增益A不为0。这也就是为什么输出值不同，从而引起的等效输入误差不同的原因。

（6）eicm/CMRR, 这个不用多说，输入端的同模电压除以共模抑制比。又有一点不好的地方，运放的CMRR是随共模信号频率的增加而下降的。好多运放的CMRR在共模信号到10KHz以上时，就比直流下降了几十个dB！

（7）ΔVs/PSRR，电源电压的变化引入的输入误差。类似的，PSRR在随频率的增高而下降。

看了这些，可能还会认为这些误差还是很小的，在uV级，至多是mV级，不过不要忘了它还要乘上一个增益Gain。假如输入误差是100uV，增益为100倍，则输出的误差信号就是10mV。

如果还觉得没什么，那再讲一个经验值吧，一个满量程为5V的16位ADC的一个LSB约为75uV）。只要75uV的误差就会引起ADC的一位的变化，假如放大电路的输出误差信号是1mV的话，这个信号给ADC，直接引起的误差就是13个LSB以上。

通过上面的分析可知，我们在设计电路时，应该根据具体的应用场合，选择合适的运放并尽量减小直流误差。