除了共模放大系數(shù)以外，實際的運放還有很多非理想?yún)?shù)，這個小節(jié)我們介紹一些比較重要的運放非理想?yún)?shù)，這些非理想?yún)?shù)對運放電路是否能正確工作影響很大。 在設(shè)計電路時，必須考慮這些非理想?yún)?shù)的影響。

1. 輸入失調(diào)電壓

當(dāng)運放的兩個輸入端子都接地時(即0V)，不管差模放大還是共模放大，都不應(yīng)該產(chǎn)生放大輸出，運放的輸出端子理應(yīng)輸出0V。 但是實際上，非理想運放由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不平衡性，會在輸出端產(chǎn)生一個微小的電壓輸出。

為了使運放真正輸出0V，我們可以保持反相輸入端接0V不變，在運放的同相輸入端施加一個可調(diào)的微小電壓，慢慢調(diào)節(jié)直到輸出電壓變?yōu)?V。 此時在同相輸入端施加的電壓的負(fù)值，即為輸入失調(diào)電壓(input

offset voltage)，記為：Vos。 這個輸入失調(diào)電壓可等效看作在一個理想的運放的同相輸入端內(nèi)部串接了一個大小為Vos的電壓源，如下圖所示：

圖9-03.01

這個Vos參數(shù)一般在運放的數(shù)據(jù)規(guī)格書上都會給出，它說明了其對開環(huán)增益的影響。 在運放的應(yīng)用電路中，這個參數(shù)也會對閉環(huán)電路的最終的輸出信號產(chǎn)生影響，對于不同的放大電路其影響不盡相同，每個電路需要具體分析。 現(xiàn)在我們以最簡單的同相放大器為例，來展示如何分析這個Vos參數(shù)對電路輸出的影響，下圖是已考慮輸入失調(diào)電壓影響的等效電路圖，設(shè)圖中實際運放的開環(huán)增益為AOL：

圖9-03.02

對于實際的運放，其同相輸入端和反相輸入端不再虛短，而是有一個非常微小的值，這個值乘以開環(huán)增益AOL，即為運放的輸出電壓：

當(dāng)輸入電壓Vi為0時，上圖中運放的同相輸入端和反相輸入端的電壓分別為：

將上三式歸并整理可得輸出電壓Vo的表達(dá)式為：

若忽略分母中的1，上式可近似為：

可見，在同相放大電路中，輸入失調(diào)電壓對運放電路輸出的實際影響即為：輸入失調(diào)電壓VOS乘以理想的同相放大電路的閉環(huán)增益(1+Rf/R1)。

2. 輸入失調(diào)電流與偏置電流

由于運放內(nèi)部結(jié)構(gòu)的非理想性，運放的兩個輸入端也不能做到真正的輸入電阻為無窮大，而是會有微弱的電流流入兩個輸入端。 而且由于運放內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不平衡性，這兩個輸入端流入的電流還不一致，如下圖所示：

圖9-03.03

這兩個電流的差值，定義為：輸入失調(diào)電流(input offset current)，記為：IOS。

而這兩個電流的平均值，定義為：輸入偏置電流(input bias current)，記為：IIB。

下面我們?nèi)砸酝喾糯箅娐窞槔?，說明這兩個非理想電流參數(shù)對運放電路的影響。 下圖中，流入運放兩個輸入端的電流分別為IIB1和IIB2，設(shè)它們對輸出電壓的影響分別為Vo1和Vo2，它們對輸出電壓的總影響即為Vo1和Vo2的總和。 下面我們分別進(jìn)行分析：

圖9-03.04

● IIB2的影響：

先看IIB2，由于IIB2的存在，使V2點的電壓略微低于0V，輸出電壓Vo2為：

然后我們分別寫出R1和Rf上通過的電流表達(dá)式，并把它們與IIB2建立關(guān)系：

將上面方程組的前兩式相加，可得到VO2與IIB2的關(guān)系：

再把上面Vo和V2的關(guān)系式代入上式，可消去V2，得：

由于AOL是一個很大的數(shù)字，故可將上式括號中的前項近似視為0，因此最終得到：

這個就是輸入失調(diào)電流IIB2對輸出電壓的影響。

● IIB1的影響：

在上圖中，乍看之下，似乎IIB1對同相輸入端的電壓沒有什么影響。 其實不然，因為同相輸入端總會要接信號源，而信號源必定有內(nèi)阻，因此IIB1會通過信號源的內(nèi)阻對同相輸入端的電壓產(chǎn)生影響，如下圖所示：

圖9-03.05

當(dāng)輸入信號源電壓Vs為0時，IIB1會因流過Rs，進(jìn)而拉低同相輸入端的電壓V1：

然后這個電壓通過同相放大器放大，即為它對輸出電壓產(chǎn)生的影響Vo2：

一般在運放的數(shù)據(jù)手冊中，不會分別給出具體的IIB1和IIB2，但它們可以通過輸入失調(diào)電流參數(shù)IOS和輸入偏置電流IIB，來算得一個大致的估計值：