阐发缩小器电路中的直流回路设想-KIA MOS管

在交换耦合运算缩小器或仪表缩小器电路操纵中，最罕见的题目之一便是——没无为偏置电流供给直流回路。本文阐述下这个题目，并且提出一种适用的处理计划。

运算缩小器：若何为偏置电流供给直流回路

毛病树模    

图 1 中，一个电容串接在一个运算缩小器的同相(+)输出端。这类交换耦合是断绝输出电压(VIN)中的直流电压的一种简略体例，在高增益操纵中尤其有效。在增益较高时，即便是缩小器输出真个一个较小直流电压，也会影响运放的静态规模，乃至能够致使输出饱和。但是，容性耦合进高阻抗输出端而不为正输出端中的电流供给直流途径的做法会带来一些题目。

图 1 毛病的交换耦合运算缩小器电路

输出偏置电流流经耦合电容，给其充电，直到跨越缩小器输出电路的额外共模电压或跨越输出限值。按照输出偏置电流的极性，电容充电或向正电源电压标的目的，或向负电源电压标的目的。这个偏置电压会被缩小器的闭环直流增益缩小。

这一进程能够较长。比方，对一个带有场效应晶体管(FET)输出真个缩小器，若其偏置电流为 1 pA，经由过程一个 0.1-μF 的电容停止耦合，则其 IC 充电率 I/C 为

10-12/10-7 = 10 μV/ 秒

合 600 μV/ 分。若是增益为 100，则输出漂移为 0.06 V/ 分。可见，若是接纳交换耦合示波器做短时辰的测试能够没法检测出这一题目，电路要在数小时后才会产生毛病。总之，防止这一题目长短常主要的。

准确展现

图 2 所示便是一种简略的处理计划。此例中，一个电阻毗连在运算缩小器的输出端与地之间，从而为输出偏置电流供给了一个回路。为最小化输出偏置电流致使的平衡电压，在操纵双极性运放的时辰，斟酌运放两个输出真个婚配题目，凡是将 R1 设为 R2 和 R3 的并联值。

图 2 双电源供电运算缩小器输出端交换耦合的准确体例

但要注重的是，该电阻一直会给电路带来必然噪声，因此需在电路输出阻抗、所需输出耦合电容巨细与电阻引进的约翰逊噪声之间停止衡量。典范电阻值普通在 100,000 Ω至 1 MΩ之间。

仪表缩小器：若何为偏置电流供给直流回路

毛病树模

图 3 所示的是经由过程两个电容停止交换耦合的仪表缩小器电路，也没无为输出偏置电流供给回路。该题目罕见于接纳双电源供电(图 3a)和单电源供电(图 3b)的仪表缩小器电路中。

图 3 毛病的交换耦合仪表缩小器电路

如图 4 所示，若是变压器次级电路中未供给直流到地回路，这个题目也会产生在操纵变压器耦合的电路中。

图 4 毛病的变压器耦合仪表缩小器电路

准确展现

图 5 和图 6 给出了此类电路的简略处理计划。在各输出端与地之间均增加了一个高值电阻(RA, RB)。对双电源仪表缩小器电路来讲，这是一个简略而适用的处理计划。电阻为输出偏置电流供给了一个放电途径。

在双电源示例中，两个输出端均以地作为参考。在单电源示例中，输出端既能够地为参考(VCM 接地)也能够一个偏置电压为参考，该偏置电压凡是为最大输出电压规模的一半。

图 5 仪表缩小器变压器输出耦合的准确体例

统一道理也可用于变压器耦合输出端(图 5)，除非变压器次级绕组有中间抽头，该中间抽头既可接地，也可毗连至 VCM。在这些电路中，存在一个因电阻和 / 或输出偏置电流不婚配致使的较小平衡电压偏差。

为使此类偏差最小，可在仪表缩小器的两个输出端之间毗连电阻值约为两个电阻非常之一(但与差分源电阻比拟，该值仍较大)的另外一个电阻(从而将两个电阻桥接起来)。

图 6 各输出端与地之间的高值电阻供给所需的偏置电流回路

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