电压和电流在电阻的参与下进行变换:

这页是在讲:输入偏置电流流过外部电阻,会变成“等效输入失调电压”,再被闭环增益放大到输出。
电路是一个 同相放大器:
负端:
R1 = 10 kΩ 接地
Rf = 100 kΩ 接 Vout
正端:Rin = 5 kΩ 接信号源 Vin = 30 mV
运放内部:
负输入偏置电流:
正输入偏置电流:
还给了一个定义:
这是“输入偏移电流”,表示两路 Ib 不匹配的那一部分。
负端看到的等效电阻,是 R1 与 Rf 的并联:
偏置电流 流过这个电阻,会在负端产生一个等效偏移电压:
直观理解:负端本来应该在“虚地”附近,现在被 Ibn 拉偏了 8.18 µV。
正端看到的电阻就是 Rin = 5 kΩ。 偏置电流 流过它,同样产生一个电压:
这两个偏移电压 都会被运放当成“输入失调” 来处理,所以把它们加起来:
这就是“由输入偏置电流引起的 等效输入失调电压”。
(这里假设方向使它们同号;实际最差情况就是按同号相加。)
对同相放大器,噪声增益(也是输入失调被放大的倍数)为:
所以,偏置电流引起的输入失调被放大后,在输出端表现为:
这就是右下角结果:±134 µV 的输出误差。
理想情况下,这个放大器的信号路径是:
Vin = 30 mV
同相增益 = 11
理想输出
所以 Ib 引起的输出误差百分比:
在这个例子里还很小,但如果:R 值更大(高阻输入),或Ib 更大(双极性运放 nA 级),或增益更高(几十上百),
那 Ib 造成的偏移就会变成 mV 甚至 % 级别的误差。
输入偏置电流 × 它看到的电阻 = 等效输入偏移电压,再乘以噪声增益就是输出偏移。 所以高阻抗传感器 + 大电阻网络时,要么选 极小 Ib 的 CMOS / JFET / 斩波运放,要么用电阻配平、补偿掉这部分 Ib 误差。