Jaki jest prąd polaryzacji wejściowej w opamps?

Czy jest to prąd, który trzeba wprowadzić na wejściu, aby uzyskać określone, określone napięcie na wyjściu? I czy prądy nie znoszą się nawzajem, gdy są stosowane do obu wejść?

operational-amplifier bias

— Federico Russo
źródło

Idealny opamp ma nieskończoną impedancję wejściową. Oznacza to, że jego wejścia w ogóle nie pobierają prądu. Nie ma czegoś takiego jak idealny opamp, więc wszystkie opampy pobierają pewną ilość prądu. Oto, co mówi bieżąca specyfikacja odchylenia wejściowego.

Każdy prąd razy impedancja cokolwiek napędzającego wejście opamp spowoduje napięcie, które jest napięciem błędu między rzeczywistym sygnałem a tym, co widzi opamp. Ten błąd jest dodawany bezpośrednio do błędu przesunięcia wejściowego opamp, aby uzyskać skuteczny błąd przesunięcia dla twojego obwodu.

Na przykład, jeśli specyfikacja prądu wejściowego odchylenia opampa wynosi 1nA, wówczas należy założyć błąd napięcia 1mV przy rezystorze 1MOhm szeregowo z tym wejściem. Jest to dodatek do innych źródeł błędów, takich jak specyfikacja napięcia przesunięcia wejściowego.

Różne technologie opamp mogą się znacznie różnić. Stare bipolarne opampy wejściowe, takie jak LM324, mają o rząd wielkości większy prąd polaryzacji niż opampy wejściowe FET. W przypadku czegoś takiego jak LM324 należy dokładnie rozważyć specyfikację prądu wejściowego odchylenia wejściowego. W przypadku wielu nowoczesnych wzmacniaczy wejścia CMOS prąd wejściowy jest tak niski, że często można go zignorować (po szybkich obliczeniach, aby to zweryfikować w twoim przypadku).

Specyfikacja prądu odchylenia wejściowego dotyczy każdego wejścia. Nie muszą one być anulowane, ponieważ nie można zagwarantować polaryzacji. Niektóre opampy mają specyfikację prądu przesunięcia wejściowego, która wskazuje najgorszy przypadek niedopasowania prądu między dwoma wejściami. Jest to powszechne w opampach wejściowych bipolarnych, ponieważ obecny kierunek i wielkość są nieco znane. Na przykład, LM324 jest określony dla prądu polaryzacji wejściowej 100nA, ale tylko prądu przesunięcia wejściowego 30nA. Opamps wejścia CMOS często nie mają specyfikacji prądu przesunięcia, ponieważ prąd polaryzacji jest spowodowany upływem i nie ma gwarancji, jaka jest jego biegunowość.

— Olin Lathrop
źródło

Dzięki Olin. Rozumiem, że do wejść wpłynie pewien prąd, ale będą one zależne od napięcia, prawda? Chciałbym wiedzieć, co oznacza wartość w arkuszu danych.

— Federico Russo

Prąd polaryzacji będzie w jakiś sposób zależny od napięcia, ale nie należy zakładać, że wiesz jak. To nie jest tak proste jak rezystor do jakiegoś źródła napięcia. Zakładaj tylko to, co mówi arkusz danych. Wejściowy prąd polaryzacji może mieć biegunowość i zmieniać się nieprzewidywalnie w zależności od napięcia, chyba że arkusz danych wyraźnie mówi inaczej.

— Olin Lathrop,

może nie wyraziłem się dobrze, przepraszam za to. Chodziło mi o to: wejściowy prąd polaryzacji w arkuszu danych może wynosić 100nA, ale w innych okolicznościach może przyjąć inne wartości, takie jak inne napięcie wejściowe. Dlaczego publikowana jest wartość 100nA, a nie inna? Czy istnieje standardowa konfiguracja, która sprawia, że jest to akceptowana wartość? Dziękuję

— Federico Russo,

Arkusz danych informuje o najgorszym błędzie, ponieważ właśnie do tego należy zaprojektować. Należy zauważyć, że 100nA znajduje się w kolumnie MAX arkusza danych LM324. Oznacza to, że możesz liczyć na to, że prąd obciążenia będzie w dowolnym miejscu od -100nA do + 100nA. Poza tym nie można zakładać, jaki będzie prąd polaryzacji dowolnego urządzenia w żadnym zestawie warunków. Ponieważ nie możesz na to liczyć, nie ma to znaczenia dla projektu.

— Olin Lathrop,

Widziałem typowe wartości wymienione w arkuszach danych. Zgadzam się, że powinieneś projektować w najgorszym przypadku, więc maksymalnie.

— stevenvh