失调稳态一种用来设计高精度运算放大器的威廉希尔官方网站
。基本工作原理如下图所示。
Fig1 The concept of the offset-stabilized operational amplifier
Gm2为主放大器,其失调为Vos。Gm4假想为是一个零失调的运放,它用来对Gm2的Vos进行处理。Gm3可以看作主放大器的辅助输入。Gm4在Gm3输入端产生一个输入电压,Gm3再产生一个电流到Gm2的输出以补偿Gm2的Vos。反馈电阻R1和R2决定的整个运放的增益。
从另一个角度,我们也可以将图1中的结构看作两个信号通路。Gm2和Gm1构成低增益、高频通路;Gm4、Gm3及Gm1构成高增益、低频通路。换句话说,低频信号通路上存在的特性由低频通路决定,高频同理。因此,低频的1/f噪声,失调电压,增益精度由Gm4所在通路决定,整个运放的GBW由Gm2所在通路决定。
在图1中负反馈网络里,Gm2的差分输入电压Va近似等于Vos。由于增益有限,这个系统中的残余失调电压Vos,res可以表示为:
从这个公式中,我们可以得知,如果想让Vos变小,可以通过提高Gm4和Gm3的直流增益Am4、Am3。假设,Gm3的增益Am3为50,且Am3
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