运放平衡电阻计算方法步骤解析

　　一、运放的平衡电阻

　　运放输入端所接电阻要平衡，目的是使集成运放两输入端的对地直流电阻相等，运放的偏置电流不会产生附加的失调电压。 但有些威廉希尔官方网站 对失调电压要求并不高，例如交流音频放大器。有些运放偏置电流很小，即使输入端电阻不平衡也不会对失调电压产生什么影响，这些威廉希尔官方网站 就可以不要求 输入端电阻平衡。

　　以反相放大器来说明平衡电阻的作用。如图所示。

　　若运放为理想运放，输入为0时，则：

　　但实际运放有失调电压（VIO），失调电流（IIO），输入偏置电流（IIB）。依据失调电流，输入偏置电流的定义，有：

　　解方程组，得：

　　在反相端用KCL，有：

　　考虑到失调电压，实际反相端电压为：

　

　　将所有参数代入，解得：

　　当R2=R1//Rf时，

　　此时由输入偏置电流IIB产生的失调电压为0。

　　说明：

　　1、为了保证输入阻抗匹配一般需要配合适的电阻。

　　2、为了减小输入电流失调，原则上同相端电阻等于接反相端那两个电阻的并联值。实际应用中，由于闭环的结果，尤其在深负反馈条件下，失调在输出端并不明显，失调不是主要矛盾时，同相接地电阻常省去。从运放工作在最好状态的意义出发，还是要那个电阻。同相接地电阻只对双极运放有作用，对 MOS 型的运放没意义。

　　3、接地输入端接电阻：阻抗对称，匹配。高频必须用。

　　4、理解运放偏置电流与失调电流

　　运放输入端都会有偏置电流 IB+，IB-，两个偏置电流之均值定义为偏置电流 IB，之差为失调电流 Ios 对于 IB》》Ios 的运放，两个输入电阻 Rs+，Rs-匹配可以减小 IB 流过电阻造成的误差但精密运放往往将IB 补偿到最小，IB，Ios 相近，加匹配电阻反而增加误差 。

　　5、为了输入端存在偏置电流而设置的，其目的是让同相和反相

　　两个输入端看出去的阻抗相等， 以便“预定”两个输入端“相等”的偏置电流在它们产生的压降也相等，起到相互抵消的作用。

　　二、运放平衡电阻计算

　　反相比例运算放大器电压放大倍数是10，放大倍数β=-Ui（RF/R1），取电阻RF=100K，R1=10K平衡电阻肯定是RP=RF//R1【（100×10）/（100+10）】，得出来的结果是RP=9.09K，没有9.09K的电阻，可用9.1K的电阻代替。

　　三、输入平衡电阻详解

　　把运放接成反相放大器，设输入电阻为R1，反馈电阻为Rf，先假设同相端没有接平衡电阻，直接连接到地，设运放输入偏置电流为IB（同相端和反相端相同），流过R1和Rf的电流分别为I1和If，反相端电压为V-，运放增益为A，那么在反相端运用KCL，有（设输入信号为0）：

　　（0－V-）/R1－（A＋1）V-/Rf＝IB

　　由上式可以得出：

　　V-＝－（IB×R1×Rf/（Rf＋（A＋1）R1））

　　此时运放的输出电压为：

　　Vo＝A×（IB×R1×Rf/（Rf＋（A＋1）R1））

　　上式可近似为：

　　Vo＝IB×（（AR1）//Rf） （1）

　　如果同相端通过一个电阻R2到地，且R2＝R1//Rf，那么同相端电压为：

　　V＋＝－IB×R2

　　对反相端运用KCL，有（设输入信号为0）：

　　（0－V-）/R1＋（A×（V＋－V-）－V-）/Rf＝IB 此时运放输出电压为：

　　Vo＝0 （2） 对比（1）（2）式可以看出平衡电阻的作用。