運算放大器的輸入阻抗那么大，為什么還需要輸入偏置電流？1000字搞定運放電路設計之輸入偏置電流

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想必大家都知道我們在應用運放搭建電路時，使用的最基本的一條設計原則就是“虛斷”，所謂虛斷就是運放輸入電阻比較大，輸入電流就比較小，小到我們可以“忽略不計”，這個忽略不計是要打引號的，為什么呢？說白了就是我們說的大或是小都是相對而言的，舉個例子，一分錢相對于100元可以相當于忽略不計，但是一分錢相對于1毛錢那就不能忽略不計了。輸入偏置電流，輸入失調電流，失調電壓，我們將會分為三篇文章講解，歡迎大家關注我，以便查閱后續(xù)文章。

所有運算放大器都具有輸入偏置電流，也就是流經(jīng)輸入端子的電流。為什么說是流經(jīng)呢而不說流入，這是因為根據(jù)組成運放的輸入晶體管的類型不同，偏置電流可以是流入或流出輸入端子。我們一般把運算放大器的輸入偏置電流定義為運放同相端輸入偏置電流 IB+和反相端輸入偏置電流 IB-的平均值，即（IB+ + IB-）/2。輸入失調電流 (I OS ) 等于同相端子 ( IB+ ) 處的輸入偏置電流減去放大器反相 ( IB- ) 端子處的輸入偏置電流之差。偏移電流通常比偏置電流小一個數(shù)量級。輸入偏置電流不同于為了避免負載效應而應該最小化的電流。該輸入偏置電流是運算放大器正常運行所必需的。該輸入偏置電流施加在運算放大器的反相和同相端子上。

關于輸入偏置電流，我們可以在運算放大器的規(guī)格書查閱具體的數(shù)值，比如下圖的input bias current參數(shù)，這個數(shù)值受溫度影響比較大。輸入偏置電流的幅度可以從 nA 到 pA級別不等。一般來說，MOSFET 運算放大器的偏置電流比 BJT 類型的要小。雙極型晶體管的輸入偏置電流一般在nA級別，而MOSFET/JFET類型的運放一般在pA級別。

模電中大家都學過，運放可以分為三大部分，分別是輸入級，中間級，輸出級。而輸入級一般是基于BJT（三極管）或者FET結構的長尾式差分輸入。對于BJT來說，由于三極管工作在放大區(qū)是需要提供一定的偏置電流的，因此需要提供輸入電流，一般是從nA到uA級別；對于FET來說，由于場效應管本身是場控器件，但還是存在一定的漏電流，但是電流非常小，一般是fA或者pA級別。大家可以記住，三極管是流控型器件，所需輸入電壓比較小，需要的輸入電流比較大，MOS管是壓控型器件，所需輸入電流比較小，需要的輸入電壓比較大，另外需要注意的是，目前運放一般都做成了集成芯片的形式，對ESD性能是由要求的，所以有些運放會在輸入端增加鉗位二極管做保護，大家可以參考具體的規(guī)格書，但是由于鉗位二極管的存在，增大了這個運放輸入端漏電流的大小。

123關于運算放大器的輸入偏置電流就講到這里，后續(xù)我們會講解輸入失調電流，失調電壓，大家記得關注查閱哦。