Yaskawa JANCD-MIO04 理想運放的輸入阻抗無窮大,但實際上運放的輸入端還是會流入一定的電流的,所以有時候我們設置運放輸入電阻的時候不能太大,否則運放對信號的運算將產生誤差。
先看一個跟隨器
如上圖,運放的兩個輸入端有電流,說好的運放輸入阻抗無窮大的,它怎么還有電流呢?下面我們引出兩個運放的非理想參數:輸入偏置電流IB、輸入失調電流IOS。
IB、IOS定義
輸入偏置電流IB:當輸出維持在規定的電平時,兩個輸入端流進電流的平均值。所以上圖的IB=(932.3pA+1.431nA)/2=1.182nA.
輸入失調電流IOS:當輸出維持在規定的電平時,兩個輸入端流進電流的差值。所以上圖的IOS=1.431nA-932.3pA=0.499nA.
運放電路為什么要匹配電阻
1.如上圖,我們經常會看到運放電路會多一個電阻Rp,它與運放電路的增益無關且Rp=R1//R2,我們常叫它匹配電阻。
2.從感覺上來說,運放的兩個輸入端應該是一模一樣的,體現在兩端阻抗也應該相等,所以加這個匹配電阻符合我們的想象。直接看上圖從電路原理也是可以推導它的,這里不贅述,想了解推導過程的同仁可以給我留言。
3.假如知道推導過程的話,還可以知道(R1//R2)越小,IB和IOS引起的誤差也越小,這也是我們提倡運放外圍電阻不應該太小的其中一個原因,但是還需要與功耗做出折衷。
4.順便說一下,運放外圍電路的電阻如果太大的話,回路電流就很小,那么信號是容易被電磁場干擾的。特別是PCB布線長的時候,PCB走線就像一根天線會吸收來自空間的電磁噪音。
5.最后,電阻的常用阻值總是有限的,通常我們也不會去找廠家定制一款特定阻值的電阻,這會使成本直線上升。同時我們總希望BOM清單上元器件的種類越少越好,這有利于采購的談判。假如出現計算的Rp是一個奇怪的阻值時,可以直接用R1并上R2來代替。
輸入偏置電流IB太大有什么后果
有時候我們用跨阻放大器(I-V)來完成對微小電流信號的放大。因為用電阻直接將電流信號轉換為電壓信號的話,如果電阻太小了信號源可能帶不動,而電阻太大了引入的電阻熱噪聲也很大。所以有如下圖跨阻放大器,利用反饋電阻1M將電流轉化為電壓。
·跨阻放大器·
1.如上圖,如果運放的IB過大,那么光敏傳感器本來微弱的電流將一部分被運放的IB吃掉而不能更多地流向反饋電阻,會增大誤差。
2.還有一種情況(非以上跨阻放大器),當放大器輸入端通過一個電阻接地時,這個IB電流將在電阻上產生輸入電壓,這也是一個誤差。
3.解決這些問題最主要的措施是選擇IB較小的運放,通常來說FET輸入的運放IB比較小。順便說一下,了解運放的分類是有必要的,比如按工藝、精度、速度、功耗分類它們各有什么區別。
Yaskawa JANCD-MIO04
Baumüller DSOG 71-S Servomotor
INDRAMAT MAC112B-3-PD-2-C/130-B-0 Servomotor
INDRAMAT HDS03.2-W075N-HS12-01-FW DSS02.1M HSM01.1-FW
SIEMENS Servomotor 1FT5064-0AF71-1-Z +Heidenhain Drehgb
Siemens Simodrive 6SC6110-0GA01 6SC 6110-0GA01 boxed
Siemens Simatic S5 6ES5 955-3LC14 E:13 6ES5 183-3UA12
SIEMENS Simatic S5 6ES5 955-3LC41 + 6ES5 188-3UA11
Indramat TFM 3.1-030-300-W1-220 Frequenzumrichter
Siemens Simatic 6EV3053-0CC00 6EV 3053-0CC00 Netzger?t
Siemens Simatic S5 6ES5 955-3L12 E:7 + 6ES5 135-3KA13
Siemens Simatic S5 6ES5 955-3LC14 E:12 6ES5 183-3UA12
Siemens Simatic S5 6ES5 955-3LC13 E:8 + 6ES5 135-3KA13
SEW MOVIDRIVE MDS60A0015-5A3-4-00 Nr. 8264988
Siemens 6FM1470-3BA25 6FM1 470-3BA25 (versiegelt)
SIEMENS OP20/240-8 6AV3520-1EL00 6AV3 520-1EL00
AMT Winkelschrauber HCS105AW1138MR50AH1400
Allen Bradley SLC 500 1746 1747 Rack
SIMATIC S5 6ES5921-1AA21 6ES5 921-1AA21 6ES59211AA21
SIEMENS SINUMERIK 6EV3055-0DC 6EV3 055-0DC Power Supply
Siemens Simovert 6SE7021-0TA31 6SE 7021-0TA31
KSB Amaprop V 42 - 2500 / 44 URG
SICK PLS101-312 PLS 101 312
Danfoss VLT 6000 HVAC VLT6052HT4C20STR3DLF00A00C0
Siemens Simatic S7 6ES7314-5AE10-0AB0 6ES7 314-5AE10-0A
BOSCH SDB6.480.020.15.00 SDB 6.480.020.15.00
KOLLMORGEN SEIDEL Servomotor MH-627-B43-B3
Kollmorgen Seidel Servomotor BH-626-E-99-251 BH626-E-9
Rexroth Indramat MKD071B-061-KP0-KN
Rexroth Indramat MKD041B-144-KG0-KN
BOSCH Servodyn VM60 -T 1070077371-105 VM 60-T
SIEMENS 6FC5357-0BB22-0AE0 6FC5 357-0BB22-0AE0
KEB Antriebstechnik F4 14F4C1E-3440/1.4 11 kVA
SIEMENS SIMATIC S5 6ES5921-3WA13 6ES5 921-3WA13 CPU
SIEMENS WF 470 A/SW 6FM1470-4AA25 6FM 1470-4AA25
PARKER RN14MC-M-11-00 Hydraulikzylinder NG 03073-01/SBD
Fanuc 20S A06B-0502-B033 A06B0502B033
SSB GMXTF-0616.40224.00-B5
SIEMENS SITOR (B6) C400/540-200F-321 6QG 3214-2EA00
SIEMENS SITOR (B6) C500/675-400F-321 6QG 3216-4EA00
Siemens Simatic S5 6ES5260-4UA11 6ES5 260-4UA11
INDRAMAT DDS02.2-W015-B DDS 02.2-W015 DDS02.2W015
Siemens Simatic S5 6ES5243-1AA12 6ES5 243-1AA12
LENZE MDFKARS080-22 Servomotor 0587534
Philips Vision Processor Legato
Siemens 6AV4012-0AA10-0AB0 6AV4 012-0AA10-0AB0
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LS LEROY SOMER SE43401100 Frequenzumrichter 11kW
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Siemens 1FT5044-0AC01-1-Z 1FT50 44-0AC01-1-Z
FANUC VELOCITY A06B-6050-H104 Control Unit A06B6050H104
Siemens Simatic S5 6ES5943-7UB11 6ES5 943-7UB11 CPU
Siemens 6SE6400-3CC03-5CB3 6SE6 400-3CC03-5CB3
SIEMENS Sirotec Sinumerik Bedientafel 420 6FR1420-2SE
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INDRAMAT Power Supply TVD 1.2-08-03 TVD1.2-08-03
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Telemecanique Altivar 5 Serie 45 2 ATV452VD37
Siemens Simatic S5 6ES5470-4UC13 6ES5 470-4UC13
Siemens Simatic S5 6ES5470-4UB13 6ES5 470-4UB13
BAUM?LLER Stromrichter BKD6/050/460-604000000 303087
BAUM?LLER Stromrichter BKD6/200/460-604000000 241067
Sick C20S-090103A12 C20E-090303A12 Lichtgitter
Siemens Simoreg C98043-A7002-L4 Platine
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SIEMENS Simatic 6FM1721-3AA20 6FM 1721-3AA20
RITTAL SK 3210100 Schaltschrank-Kühlger?t -NEU-
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SIEMENS Servomotor 1FT5074-0AF01-1-Z
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