高速运放输入引脚并联电阻太小会怎样?
🔧 电阻太小(比如100Ω)会怎样?用"水管"比喻讲透副作用!
先复习:并联电阻的"本职工作"
之前说过,这个电阻像给V+和V-之间开了条"高速近路",让信号变化能快速从V+传到V-,抑制过冲。但这条路的"宽度"(电阻值)得合适——太窄(电阻太大)效果弱,太宽(电阻太小)反而会"淹了路"!
接上篇博客高速运放输入引脚为啥要并联电阻?
一、100Ω电阻=把"高速路"修成了"超宽八车道",前级"供水不足"!
运放的输入引脚就像两个"进水口"(V+和V-),前级信号源是"供水站"。正常情况下,前级输出阻抗(比如50Ω)很小,能轻松给运放"供水"(输出信号)。
但如果并联100Ω电阻:
- 输入阻抗会变得极低(总阻抗≈前级输出阻抗//100Ω,比如前级50Ω时,总阻抗≈33Ω)
- 就像供水站本来接的是"细水管"(小负载),突然换成"超宽八车道水管"(100Ω低阻抗),供水站"水压不够",水(信号)还没到运放就被分走一大半!
具体后果:输入信号幅度严重衰减(比如前级输出1V,到运放可能只剩0.4V),放大后输出信号失真,甚至"没信号"。
二、"小水管"里的"暗流"被放大:直流误差飙升!
运放输入引脚天生有"微小水位差"(输入失调电压Vos,比如1mV),就像两个进水口水面高度差了1毫米。正常情况下,并联10kΩ电阻时,水流(电流I=Vos/R=1mV/10kΩ=0.1μA)很小,对输出影响忽略不计。
但换成100Ω电阻:
- 电流会猛增100倍(I=1mV/100Ω=10μA)!
- 这个电流会顺着反馈电阻(比如10kΩ)流到输出端,在输出端形成"额外水位差"(输出失调电压=I×反馈电阻=10μA×10kΩ=100mV)。
直观感受:原本输出直流误差只有几mV,现在变成100mV,相当于放大后的信号"自带一个错误的偏移量",精密电路直接报废!
三、极端情况:运放"进水口"被"冲坏"?
有些运放输入级是"脆弱的小水泵"(比如CMOS运放,输入偏置电流只有nA级别)。100Ω电阻下,即使Vos只有1mV,电流也有10μA,远超运放"额定进水量"。
长期工作可能导致:
- 输入级晶体管过热损坏
- 运放线性度变差(信号放大时"忽大忽小")
总结:电阻太小=3个"坑",选值记住"黄金区间"!
问题 | 100Ω电阻的后果 | 正常电阻(1kΩ~100kΩ)的表现 |
---|---|---|
输入阻抗 | 极低(33Ω),前级带不动,信号衰减严重 | 适中(1kΩ~100kΩ),前级轻松驱动 |
直流失调电压 | 100mV(误差放大100倍) | <1mV(可忽略) |
运放安全性 | 可能烧毁输入级(小信号运放) | 安全工作,无额外风险 |
小技巧:选电阻别瞎试!
👉 新手直接参考运放datasheet的" stability compensation "章节,里面会推荐并联电阻典型值(通常1kΩ~10kΩ)。
👉 没 datasheet?按"反馈电阻Rf的1/101/100"选(比如Rf=100kΩ,就选1kΩ10kΩ),大概率不出错~
下次调电路时,记得给这个"高速近路"留个合适的"宽度"哦! 🛣️