ZHCACH5B october 2022 – march 2023 OPA2991 , TLC2654 , TLC4502 , TLE2021 , TLV2721

6 V_OS 对电路设计和校正方法的影响

表 6-1 每项器件工艺技术的输入失调电压和温漂范围 †典型规格

注意：列出的器件为商用器件，在所有温度范围内均有效

器件类型	工艺	年份	25°C 时的 V_OS^† (μV)	ΔV_OS/ΔT^† (μV/°C)	技术
OPA397	CMOS	2021 年	20	0.18	e-trim^TM
OPA2387	CMOS	2020	0.35	0.003	零漂移
OPA210	双极	2018	5	0.1	超 β
OPA2325	CMOS	2016	40	2	零交叉

图 6-1 显示了包含 V_OS 的反相运算放大器电路。叠加用于求得方程式 13 中电路的闭环增益 (A_CL)（请参阅了解基本模拟电路公式）。

方程式 13.

V_{O U T} = V_{I N} (\frac{- R_{F}}{R_{G}}) \pm V_{O S} (1 + \frac{R_{F}}{R_{G}})

图 6-1 包含 V_OS 的反相运算放大器电路

V_OS 始终与运算放大器的同相增益相乘并与电路的信号增益相加（或相减），在本例中为 -(R_F/R_G)。在大增益直流耦合电路中，V_OS 值可能很大，并且可能需要通过失调电压调节技术来减小，尽管失调电压极低的运算放大器可能不需要进行调节。通常情况下，仅在为了减少失真而需要直流精度时才会进行 V_OS 调节。

将温漂的影响加到方程式 13，可得出方程式 14。这样，可以相当准确地计算出由 V_OS 引起的最坏情况输出变化。然而，电阻值也会随温度而变化，并会影响 V_OS 的增益。方程式 14 仅关注温漂的影响，不包括图 1-2 所示的非理想运算放大器中其他直流源和交流源的误差，因此并非完全精确。

方程式 14.

V_{OUT} = V_{IN} (\frac{- R_{F}}{R_{G}}) + V_{OS} (1 + \frac{R_{F}}{R_{G}}) + \frac{∆ V_{OS}}{∆ T} (T)

第一步是确定系统中允许的最大直流误差。必须进行误差预算分析从而确定系统中的所有直流误差源以及受设计支持的每个部分的最大影响。如果运算放大器或其他器件不符合 V_OS 的规格，则必须对其进行补偿从而去除或降低失调电压。

降低 V_OS 影响的方法包括电路修改，例如交流耦合和直流反馈。在某些应用中，解决方法是使用具有某种形式的内部校准（例如斩波稳定、自动置零环路或失调电压修整）的器件。后续章节会简要介绍此类方法。

6 VOS 对电路设计和校正方法的影响

6 V_OS 对电路设计和校正方法的影响