标签: 偏置电流

您会为了匹配您运算放大器电路的输入 DC 电阻而添加一个电阻器吗？请看下面图 1 所示电路。我们中的许多人会教条地认为添加 Rb 是一种“好方法”，并让其值等于 R1 和 R2 的并联组合。我们现在就来研究使用这种电阻器的原因，并思考它的使用是否必要。 添加 Rb 的目的是降低输入偏置电流引起的电压偏移。如果两个输入都有相同的输入偏置电流，则流过相同电阻的相同电流便会形成大小相等但方向相反的偏移电压。因此，输入偏置电流不会增加电路的偏移电压。这种基本想法在某些情况下有优点。但在添加 Rb 以前，您都考虑过它的必要性吗？ 很多时候，R1 和 R2 并联电阻足够低，而输入偏置电流也足够低，这样在没有 Rb 的情况下形成的电压偏移便微不足道。在添加该电阻器以前，请首先计算这种误差。本应用中，我们假设运算放大器的输入偏置电流为 10nA。在不使用 Rb 的情况下，输入偏置电流引起的输入参考偏移电压为： Ib 引起的输入偏移电压=(10nA) (7.5kΩ) = 75uV 75uV 输入偏移电压会影响您的电路吗？很多时候，这个问题的答案都是否定的，因此为什么要添加电阻器呢。思考您正使用的运算放大器的偏移电压。例如，如果您的运算放大器的偏移电压规格为 1mV，那么 75Uv 输入偏移电压就没有意义了。因此，在为您的电路添加 Rb 以前，请首先把输入偏置电流产生的误差同偏移电压规格进行比较。 跨阻抗应用通常利用高反馈电阻器值来对非常小的电流进行放大处理。因此，您可能会忍不住要添加 Rb 来平衡两个输入端的电阻。但是，这些应用一般使用 FET 或者 CMOS 输入运算放大器。由于它们的输入偏置电流非常低，因此偏移误差一般也非常小。 Rb 产生的热噪声以及这种高阻抗节点的潜在外部噪声拾取，可能是不使用 Rb的其他原因。由于输入偏置电流的误差最小，为什么要给电路增加更多潜在的噪声呢？ 有时，我们可能会需要使用偏置电流消除电阻，而且它也是一种有效的方法。但是，许多电路并不会明显受益，甚至会出现性能下降的情况。

让我们首先来看一下阻抗值同为600ohm@100MHz但尺寸大小不同的磁珠在不同偏置电流电流和工作频率下的特性。     Part Number / Size (All 600 Ohm chip beads) Z  (Ohms) Z  (Ohms) Z  (Ohms) @  100 MHz @  500 MHz @  1 GHz Zero Bias 100 mA Zero Bias 100 mA Zero Bias 100 mA 1206C601R              1206 size 600 550 220 220 105 120 0805E601R              0805 size 600 380 304 250 151 120 0603C601R              0603 size 600 300 330 420 171 200 0402A601R              0402 size 600 175 644 600 399 500    上面是四个不同大小的磁珠分别工作在0A，100mA偏置电流及在100MHz,500MHz和1GHz工作频率下的阻抗值。   从上表的测试数据中可以看出，1206尺寸的磁珠在低频100MHz工作时，其阻抗值仅从0A下的600ohm减小到100mA偏置电流下的550ohm,而0402尺寸的磁珠阻抗值却从0A下的600ohm大幅减小为175ohm。   由此看来，在低频大偏置电流应用的情况下，应该选择大尺寸的磁珠，其阻抗特性会更好一些。   让我们来看一下磁珠在高频工作时的情形。1206尺寸的磁珠其1GHz下的阻抗从100MHz下的600ohm大幅减小为105ohm,而0402尺寸的磁珠其1GHz下的阻抗则只由100MHz下的600ohm小幅减小为399ohm。   这也就是说，在低频大偏置电流的情况下，我们应该选择较大尺寸的磁珠，而在高频应用中，我们应该尽量选择小尺寸的磁珠。   至于为什么大小磁珠会表现为如此特性，希望看了前面磁珠特性的读者会自己找到答案。（如需转载，请注明出处！）  

前面简单介绍了EMI磁珠的基本特性曲线。从磁珠的阻抗曲线来看，其实它的特性就是可以用来做高频信号滤波器。 需要注意的是，通常大家看到的厂家提供的磁珠阻抗曲线，都是在无偏置电流情况下测试得到的曲线。 但大部分磁珠通常被放在电源线上用来滤除电源的EMI噪声。而在有偏置电流的情况下，磁珠的特性会发生一些变化。下面是某个0805尺寸额定电流500mA的磁珠在不同的偏置电流下的阻抗曲线。大家可以看到，随着电流的增加，磁珠的峰值阻抗会变小，同时阻抗峰值点的频率也会变高。 在进一步阐述磁珠的特性之前，让我们先来看一下磁珠的主要特性指标的定义： Z (阻抗，impedance ohm) :磁珠等下电路中所有元件的阻抗之和,它是频率的函数。通常大家都用磁珠在100MHz时的阻抗值作为磁珠阻抗值。 DCR (ohm): 磁珠导体的的直流电阻。 额定电流：当磁珠安装于印刷线路板并加入恒定电流，自身温升由室温上升40C时的电流值。 那么EMI磁珠有成千上万种，阻抗曲线也各不相同，我们应该如根据我们的实际应用选择合适的磁珠呢？ 如需转载，请注明出处，多谢！ EMC磁珠到底是什么特性？（1） EMC磁珠到底是什么特性？（2） EMC磁珠到底是什么特性？（3） EMC磁珠到底是什么特性？（4） EMC磁珠到底是什么特性？（5） EMC磁珠到底是什么特性？（6）终结篇

让我们首先来看一下阻抗值同为600ohm@100MHz但尺寸大小不同的磁珠在不同偏置电流电流和工作频率下的特性。 Part Number / Size (All 600 Ohm chip beads) Z (Ohms) Z (Ohms) Z (Ohms) @ 100 MHz @ 500 MHz @ 1 GHz Zero Bias 100 mA Zero Bias 100 mA Zero Bias 100 mA 1206C601R 1206 size 600 550 220 220 105 120 0805E601R 0805 size 600 380 304 250 151 120 0603C601R 0603 size 600 300 330 420 171 200 0402A601R 0402 size 600 175 644 600 399 500 上面是四个不同大小的磁珠分别工作在0A，100mA偏置电流及在100MHz,500MHz和1GHz工作频率下的阻抗值。 从上表的测试数据中可以看出，1206尺寸的磁珠在低频100MHz工作时，其阻抗值仅从0A下的600ohm减小到100mA偏置电流下的550ohm,而0402尺寸的磁珠阻抗值却从0A下的600ohm大幅减小为175ohm。 由此看来，在低频大偏置电流应用的情况下，应该选择大尺寸的磁珠，其阻抗特性会更好一些。 让我们来看一下磁珠在高频工作时的情形。 1206尺寸的磁珠其1GHz下的阻抗从100MHz下的600ohm大幅减小为105ohm,而0402尺寸的磁珠其1GHz下的阻抗则只由100MHz下的600ohm小幅减小为399ohm。 这也就是说，在低频大偏置电流的情况下，我们应该选择较大尺寸的磁珠，而在高频应用中，我们应该尽量选择小尺寸的磁珠。 至于为什么大小磁珠会表现为如此特性，希望看了前面磁珠特性的读者会自己找到答案。 如需转载，请注明出处,多谢！ EMC磁珠到底是什么特性？（1） EMC磁珠到底是什么特性？（2） EMC磁珠到底是什么特性？（3） EMC磁珠到底是什么特性？（4） EMC磁珠到底是什么特性？（5） EMC磁珠到底是什么特性？（6）终结篇

偏置电压 直流偏置电压是指晶体管放大电路中使晶体管处于放大状态时，基极-射极之间及集电极-基极之间应该设置的电压。 因为要使晶体管处于放大状态，其基极-射极之间的PN结应该正偏，集电极-基极之间的PN结应该反偏。因此，设置晶体管基射结正偏、集基结反偏，使晶体管工作在放大状态的电路，简称为偏置电路（可以理解为设置正反偏的电路）。而使晶体管工作在放大状态的关键是其基极电压，因此，基极电压又称为偏置电压。又由于使晶体管工作在放大状态的电压设置是由其没有信号时直流电源提供的。 因此，晶体管的直流偏置电压可以这么定义：晶体管未加信号时，其基极与发射极之间所加的直流电压称为晶体管的直流偏置电压。 偏置电流　　 运放是集成在一个芯片上的晶体管放大器, 偏置电流 bias current 就是第一级放大器输入晶体管的基极直流电流. 这个电流保证放大器工作在线性范围, 为放大器提供直流工作点. 因为运算放大器要求尽可能宽的共模输入电压范围, 而且都是直接耦合的, 不可能在芯片上集成提供偏置电流的电流源. 所以都设计成基极开路的, 由外电路提供电流. 因为第一级偏置电流的数值都很小, uA 到 nA 数量级, 所以一般运算电路的输入电阻和反馈电阻就可以提供这个电流了. 而运放的偏置电流值也限制了输入电阻和反馈电阻数值不可以过大, 使其在电阻上的压降与运算电压可比而影响了运算精度. 或者不能提供足够的偏置电流, 使放大器不能稳定的工作在线性范围. 如果设计要求一定要用大数值的反馈电阻和输入电阻, 可以考虑用 J-FET 输入的运放. 因为 J-FET 是电压控制器件, 其输入偏置电流参数是指输入 PN 结的反向漏电流, 数值应在 pA 数量级. 同样是电压控制的还有 MOSFET 器件, 可以提供更小的输入漏电流.   ================================================ 深圳市淮安可科技有限公司 专业 IC 销售 郑树耿    13510411597 0755-82567932    FAX: 0755-82566649 QQ: 123469644   MSN: zhengshugeng@hotmail.com 地址：广东省深圳市福田区华强新亚洲国利大厦1520 http://www.hakic.ic37.com http://forum.esm-cn.com/blog_index.jspa?blog_id=168