运放电压偏置（运放偏置电流）

频道：其他日期：2025-02-12 13:30:04 浏览：8

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优点电路简单可靠、缺点精准度差。优点。偏置电压的优点是简单易行，成本低廉，输出幅值不能超过电源电压的压差，对于传统单电源运放，如LM358，输出电压幅值不能达到电源电压上下限。缺点。偏置电压基准电压源的精度和稳定性较难保证，对于给定电源电压，这种方法可实现最大输入和输出电压摆幅。

运放的偏置电流大小限制了输入电阻和反馈电阻的数值，过大的电阻可能导致电压降干扰运算精度，或者无法为运放提供稳定的线性工作环境。如果需要大电阻，J-FET输入的运放是个选择，因为J-FET是电压控制器件，其输入偏置电流通常在皮安级别，MOSFET也可以提供更低的输入漏电流。

单电源运放中，偏置电压的作用是为输出提供直流电平，防止信号在负电平时被削去，从而避免失真现象发生。偏置电压的高低应根据信号大小来定，以确保信号不失真。对于大信号，偏置电压最好设置在电源电压的中点，这样可以保证信号幅度对称，避免失真。

在放大交流信号时，无论是单电源运放还是双电源运放，简单的采用单电源供电都无法正常工作，对于单电源运放，表现为无法对信号的负半周放大，而双电源运放无法正常工作。要采用单电源，就需要所谓的“偏置”。而偏置的结果是把供电所采用的单电源相对的变成“双电源”。

偏置电流的数值通常非常小，仅在微安到纳安之间，这就要求输入电阻和反馈电阻能够适当地提供这个电流，以免对运算精度造成影响。如果设计需要高阻值的电阻，J-FET输入的运放是个解决方案，因为J-FET是电压控制的，其输入偏置电流较小。

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。

因为当运放做放大器应用时：使输入为零，但是输出不为零的情况下。就需要在运放的调整端加一个电位器和+VCC或-VEE相连作调整（datasheet里面有相应电路），调整电位器使输入为零时，输出也为零。相应的电压和电流呢，就叫做偏置电压和偏置电流。

要采用单电源，就需要所谓的“偏置”。而偏置的结果是把供电所采用的单电源相对的变成“双电源”。具体电路如图：首先，采用耦合电容将运放电路和其他电路直流隔离，防止各部分直流电位的相互影响。

运放工作在单电源的时候，如果不在同相端加上Vcc/2 的偏置，它就只能放大交流信号的正半周期，负半周期就不能进行放大了。

、不管是单电源运放还是双电源运放都要要加偏置，所谓偏置就是静态工作点。

运放电压偏置（运放偏置电流）

单片运放的制造工艺趋于使电压反馈运放的两个偏置电流相等，但不能保证两个偏置电流相等。在电流反馈运放中，输入端的不对称特性意味着两个偏置电流几乎总是不相等的。这两个偏置电流之差为输入失调电流IOS，通常情况下IOS很小。

运放输入特性中的关键参数包括输入失调电压（Vos）和偏置电流。Vos是指当运放输出为0V时，差动输入的电压偏差，这源于内部BJT的不匹配。为优化VOS，可通过镭射调校电阻（Ros）进行BJT匹配补偿，以及利用内部的数字校正电路来减小误差。

运放输入失调电压：理解其重要性与影响输入失调电压，作为运放性能的关键指标，衡量了内部电路的对称性。对称性越好，失调电压越低，这对于精密运放和直流放大应用尤为关键。它定义为使运放输出为零所需的极小输入电压差，即Vos。失调电压主要源于差分输入级管子的不匹配，工艺限制会导致正负端的不一致性。

单电源供电的运放是不可能输出负电压的。可用的方法：对输入信号进行电位平移，抬高成为正电压再送运放。例如传感器1脚不要接地，改接到1/2Vcc上；或者用一个阻值等同于R2的电阻，从Vcc接到同相端（信号会损失一半！）。

偏置（电压）也可以理解为静态工作点，它是在无输入信号条件下（直流工作状态下）。你图中的偏置（电压）为零（电压）。要加手动可调0~3V偏置电压，最简单的办法就是用一个3V的基准电压用电位器进行调节得到0~3V的可调电压，把这个电压加到运放的同相输入端。

在进行运放单电源工作时，直流偏置问题是个关键点。要解决这个问题，需确保运放输入端处于正确电位。在实际应用中，通常会在输入信号路径上串联电阻，以确保运放能够获得适当的直流偏置。具体而言，每个信号路径上均需接入一个电阻，这样信号才能被有效地叠加在输入线上。