Was ist der Eingangsruhestrom in Operationsverstärkern?

Ist es der Strom, den Sie in den Eingang treiben müssen, um eine bestimmte, definierte Spannung am Ausgang zu erhalten? Und heben sich die Ströme nicht auf, wenn sie an beiden Eingängen angelegt werden?

Antworten (1)

Der ideale Operationsverstärker hat eine unendliche Eingangsimpedanz. Das bedeutet, dass seine Eingänge überhaupt keinen Strom ziehen. Es gibt keinen idealen Operationsverstärker, daher ziehen alle Operationsverstärker eine gewisse Menge Strom. Dies sagt Ihnen die Spezifikation des Eingangsruhestroms.

Jeder Strom multipliziert mit der Impedanz dessen, was den Operationsverstärkereingang antreibt, verursacht eine Spannung, die eine Fehlerspannung zwischen dem realen Signal und dem ist, was der Operationsverstärker sieht. Dieser Fehler wird direkt zum Eingangs-Offset-Fehler des Operationsverstärkers addiert, um den effektiven Offset-Fehler für Ihre Schaltung zu erhalten.

Wenn beispielsweise die Eingangsvorspannungsstromspezifikation des Operationsverstärkers 1 nA beträgt, müssen Sie einen Spannungsfehler von 1 mV mit einem 1-MOhm-Widerstand in Reihe mit diesem Eingang annehmen. Dies gilt zusätzlich zu anderen Fehlerquellen, wie der Eingangs-Offset-Spannungsspezifikation.

Verschiedene Opamp-Technologien können stark variieren. Alte Operationsverstärker mit bipolarem Eingang wie der LM324 haben einen um Größenordnungen höheren Vorspannungsstrom als Operationsverstärker mit FET-Eingang. Für so etwas wie einen LM324 müssen Sie die Eingangsvorspannungsstromspezifikation sorgfältig berücksichtigen. Bei vielen modernen CMOS-Eingangs-Operationsverstärkern ist der Eingangsruhestrom so niedrig, dass Sie ihn oft ignorieren können (natürlich nach einer schnellen Berechnung, um dies für Ihren Fall zu überprüfen).

Die Spezifikation des Eingangsruhestroms gilt für jeden Eingang. Diese heben sich nicht unbedingt auf, da die Polarität nicht garantiert werden kann. Einige Operationsverstärker haben eine Eingangs-Offset-Stromspezifikation, die Ihnen die Stromfehlanpassung im ungünstigsten Fall zwischen den beiden Eingängen mitteilt. Dies ist bei Operationsverstärkern mit bipolarem Eingang üblich, da die Stromrichtung und -größe einigermaßen bekannt ist. Beispielsweise ist der LM324 für einen Eingangsruhestrom von 100 nA, aber nur für einen Eingangsoffsetstrom von 30 nA spezifiziert. CMOS-Eingangs-Operationsverstärker haben oft keine Offset-Stromspezifikation, da der Vorspannungsstrom auf Lecks zurückzuführen ist und es keine Garantie für seine Polarität gibt.

Danke Olin. Ich verstehe, dass ein gewisser Strom in die Eingänge fließen wird, aber sie werden von der Spannung abhängen, nicht wahr? Ich würde gerne wissen, was der Wert im Datenblatt bedeutet.
Der Vorspannungsstrom hängt irgendwie von der Spannung ab, aber Sie sollten nicht davon ausgehen, dass Sie wissen, wie. Es ist nicht so einfach wie ein Widerstand gegen eine Spannungsquelle. Nehmen Sie nur an, was das Datenblatt Ihnen sagt. Der Eingangsruhestrom kann jede Polarität haben und unvorhersehbar als Funktion der Spannung variieren, es sei denn, das Datenblatt sagt ausdrücklich etwas anderes aus.
vielleicht habe ich mich nicht gut ausgedrückt, sorry dafür. Was ich meinte, war: Der Eingangsvorspannungsstrom im Datenblatt kann 100 nA betragen, kann aber unter anderen Umständen andere Werte annehmen, wie z. B. eine andere Eingangsspannung. Warum wird der 100nA-Wert veröffentlicht und kein anderer? Gibt es eine Standardeinstellung, die dies zum akzeptierten Wert macht? Danke schön
Das Datenblatt gibt Ihnen den Worst-Case-Fehler an, da Sie danach entwerfen müssen. Beachten Sie, dass 100 nA in der MAX-Spalte des LM324-Datenblatts stehen. Das bedeutet, dass Sie sich darauf verlassen können, dass der Bias-Strom zwischen -100 nA und +100 nA liegt. Darüber hinaus können Sie keine Annahmen darüber treffen, wie hoch der Bias-Strom eines einzelnen Geräts unter bestimmten Bedingungen sein wird. Da man sich darauf nicht verlassen kann, ist es für ein Design irrelevant.
Ich habe typische Werte gesehen, die in Datenblättern erwähnt werden. Ich stimme zu, dass Sie für den schlimmsten Fall entwerfen sollten, also maximal.
Darf ich vorschlagen, dass Sie diesen Link zur Antwort hinzufügen? Ich fand es sehr hilfreich.
Was ist der Eingangsruhestrom in Operationsverstärkern?
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