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学员笔记:什么是源阻抗?失调电流与源阻抗分析
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仪表放大器在电子测量和信号处理领域中扮演着至关重要的角色。它们通过提供高精度的信号放大,使得微弱的信号能够被准确地检测和分析。因此,深刻理解仪表放大器各参数指标非常重要。

一、什么是输入偏置电流

输入偏置电流(Ib)是指流入或流出仪表放大器输入端的电流。图2-16 可以看到AD8422手册中的输入偏置电流Ib是0.5nA,仿真中,同相输入端输入电流是0.4nA、反相输入端电流是0.6nA,Ib=(0.4+0.6)/2=0.5nA,与手册中一致。输入失调电流Ios是仪放两个输入端电流之差。图2-16 可以看到AD8422手册中的输入失调电流Ios是0.2nA,仿真中,同相输入端输入电流是0.4nA、反相输入端电流是0.6nA,Ios=|0.6-0.4|=0.2nA,与手册中一致。

图2-16 AD8422的输入偏置电流与输入失调电流

二、差分放大器的输入阻抗

差分放大器的输入阻抗非常低,这与它的匹配电阻相关,而且差分放大器两个输入端的阻抗并不对称。怎么计算两个输入端的输入阻抗呢?我们做下输入阻抗的仿真,见图2-4 ,Vi-的输入阻抗是1KΩ,Vi+的输入阻抗是11KΩ,与我们前文分析的一致。

差分放大器的输入阻抗不但低,而且两个输入端的阻抗并不对称,如果连接到差分放大器的信号源的两个引脚源阻抗不匹配,也会降低CMRR,完整课程中有详细介绍。

图2-4 差分放大输入阻抗仿真

仪表放大器的输入阻抗非常大,图2-33 显示差分阻抗达到100GΩ并联1pF,根据手册数据建立中间图的阻抗模型,仿真结果和阻抗模型的曲线基本重合,在10Hz处的输入阻抗大约是2GΩ,这是非常高的。

图2-33 INA821的输入阻抗仿真结果

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