原创 【博客大赛】运放块输出失调电压消除，只需一个电阻(结束帖)（增加附录）

   运放块输出失调电压消除，只需一个电阻(结束帖)

3），同相放大电路Uos的消除
  电路A用于测试，电路B用于消除Uos。

 
3-1），当运放块参数Ios=Ibs=0时，Vos与Uos的关系
  按照1-1关系式，A电路的Uos=VosG=Uo=5.32mv。没有基极电流，电阻Re就没有压降，但是，Uo经Rf/Re分压到-端，U-=Uos*Re/(Re+Rf)=1.9mv。
  电路B，+端加一个电压U+=-1.9mv，放大2.8倍输出-5.32mv，则Uos消除，Uo=0。

3-2），当运放块参数Ibs=0，Vos=0时，Ios与Uos的关系
  电路A测试数据如下表，由于Vos*G=0，所以Uo是Ios在Re产生的压降放大G倍的反向，即Uo=-0.5ReIosG=-50mv，还有U-的0.5ReIos=0.5mv也经Rf输出与Uo叠加，所以Uos=-0.5ReIosG+0.5ReIos=-50+0.5=-49.5mv。整理得：Uos=0.5ReIos(1-G)。
  +端加U+=0.495mv电压，Uos可以消除。

  3-3），当运放块参数Ios=0，Vos=0时，Ibs与Uos的关系
  电路A测试数据如下表，Uo是Ibs在Re产生的负向压降放大G倍的反向，即Uo=ReIosG=30mv，但是U-的ReIbs=-3mv也经电阻Rf输出与Uo叠加，所以Uos=ReIbsG-ReIbs=30mv-3mv=27mv。整理得：Uos=ReIbs(G-1)。
  +端加U+=-2.7mv电压，Uos可以消除。

3-4），如何计算Re和Ro电阻值
  上述测试可知，静态基极电流在+端电阻Ro的压降总是负向，对应输出只能消除正向的Uos，所以必须通过限制Re电阻值，使输出失调电压之和Uos=VosG+0.5ReIos(1-G)+ReIbs(G-1)=VosG+Re[0.5Ios(1-G)+Ibs(G-1)]为正向电压。则Re电阻值上限：Re 电阻Ro计算按照1-3关系式Ro=Vos /(0.5Ios+Ibs)，式中Vos=Uos/G，则，
Ro=Uos/(0.5Ios+Ibs)G，其中Uos是输出失调电压之和。
  电阻Re和Ro按照3-4表中三个关系式顺序计算。

3-5），验证
  以NE5532运放块为例，参数如上表。
  首先，按照3-4a式计算Re，
Re<100(5e-4)/[0.5(1e-8)(1-100)+(2e-7)(100-1)]=2.59K， 或者Re<(5e-4)/[-0.5(1e-8) +(2e-7)]=2.564K，取1K，
  再按照3-4b式计算Uos，
Uos=100(5e-4)+(1e+3)[ 0.5(1e-8)(1-100)+(2e-7)(100-1)]=69.305mv，
  最后按照3-4c式计算Ro，
Ro=(6.9305e-2)/[(2e-7)+0.5(1e-8)]100=3.38073 K。
  搭建电路如下，未加Ro时，Uo=Uos=69.305mv(红线)；加Ro后，Uos被消除，Uo=0(如蓝线)。

  以上电路8uv的调幅波AM(红线) 经Ro输入，放大100倍至800uv(黑线)，则Uo输出与Ui波形的中轴重叠，Uos被清除。

4），反相放大电路Uos的消除
  再以NE5532运放块为例，仿真验证了正反相放大电路消除Uos的Re和Ro电阻计算方法一样。

 

      附录