减小运放失调电压方法解析

　　当运放两输入为零时，输出都有一定数值，即失调电压Vos。将失调电压除以噪声增益得到输入失调电压，它被等效为一个与运放反向输入端串联的电压源，要对放大器两输入端施加差分电压以产生零输出，并且失调电压会随温度变化而改变，即所说的漂移。注意失调电压与基线漂移的区别

　　运放的输入失调电压来源于运放差分输入级两个管子的不匹配。如下图。受工艺水平的限制，这个不匹配是不可避免的。差分输入级的不匹配是个坏孩子，它还会引起很多其他的问题，以后介绍。

　　

　　曾经请教过资深的运放设计工程师，据他讲，两个管子的匹配度在一定范围内是与管子的面积的平方根成正比，也就是说匹配度提高为原来的两倍。面积要增加四倍，当到达一个水平时，即使再增加面积也不会提高匹配度了。提高面积是要增加IC的成本的哦。所在有一个常被使用的办法，就是在运放生产出来后，进行测试，然后再Trim（可以理解为调校了）。这样就能使运放的精度大在提高。当然，测试和Trim都是需要成本的哦。所以精密运放的价格都比较贵。这段只当闲聊，呵呵。

　　我们关注输入失调电压，是因为他会给放大电路带来误差。下面就要分析它带来的误差。在计算之前，我们再认识一个让我们不太爽的参数，失调电压的温漂，也就是说，上面提到的输入失调电压会随着温度的变化而变化。而我们的实际电路的应用环境温度总是变化的，这又给我们带来了棘手的问题。下表就是在OPA376 datasheet上截取下来的参数。它温漂最大值为1uV/℃（-40℃to 85℃）。一大批运放的Vos是符合正态分布的，因此datasheet一般还会给出offset分布的直方图。

　　

　　

　　另一个重要的参数，就是运放输入失调电压的长期漂移，一般会给出类似uV/1000hours或uV/moth等。有些datasheet会给出这一参数。

　　下面举例计算一下OPA376，在85℃时的最大失调电压，主要是两

　　部分，一部分是25度时的输入失调电压，另一部分是温度变化引起的失调电压漂移。

　　减小运放失调电压方法解析

　　一是使用斩波技术消失调，缺点是实际上将低频噪声调制到高频，后面需要多次斩波。

　　二是使用电压匹配修正技术，内部消失调，缺点是电路太过复杂，实际失调调节时需要的精度太高。

　　三是以上两种方法的结合，即又修正又斩波，这是目前最好的一种修正方案。