Входной ток сдвига

Входные токи реальных ОУ отличные от нуля. Это связано с тем, что рабочий режим каждого входного транзистора обеспечивается за счет постоянного протекания его базового тока (или тока затвора), называемого током сдвига. Протекание тока сдвига через цепь обратной связи приводит к возникновению, тем большей, чем выше сопротивление этой цепи. Чтобы минимизировать возникающие погрешности, в цепи обратной связи следует использовать резисторы небольших номиналов ().

Поскольку различие двух входных токов сдвига намного меньше каждого из токов в отдельности, то можно компенсировать их влияние, добиваясь того, чтобы эти токи протекали через резисторы с одинаковыми сопротивлениями. Это достигается путем включения в цепь входа неинвертирующего ОУ (см. рисунок 7.3) резистора R_k, сопротивление которого равняется сопротивлению параллельно включенных резисторов R_вх и R_ос.

Рисунок 7.3 – Компенсация действия входного тока сдвига

Погрешности, как и раньше, остаются, но теперь они определяются различием токов сдвига.

В принципе измерение входного тока сдвига можно осуществить непосредственно при помощи микроамперметра. Однако для операционных усилителей с полевыми транзисторами на входах нужны специальные высокочувствительные приборы и, кроме того, необходима тщательное экранирование измерительной схемы от внешних полей. Необходимость в этом отпадает, если исследуемый усилитель включен по схеме преобразователя импеданса (рисунок 7.4).

Рисунок 7.4 – Схема измерения входного тока сдвига

В момент начала измерения размыкается ключ S. Конденсатор с заряжается входным током усилителя при отсутствии сигнала, при этом напряжение на нем будет нарастать по линейному закону:

Изменение во времени напряжения на конденсаторе можно измерить на низкоомном выходе ОУ. Благодаря наличию на входе ОУ конденсатора, напряжение помех, которые приводятся, сглаживаются. Емкость конденсатора выбирается из условия измерения временного интервала, на протяжении которого напряжение изменяется на несколько сот милливольт. Для входного тока сдвига, например, 30 n, при емкости конденсатора С = 1,5 n изменение напряжения на 200 m происходит по 10 s. Чтобы ошибка измерения, вызванная неидеальностью конденсатора, оставалось довольно малой, напряжение на конденсаторе С не должно подниматься до больших величин. Кроме того, следует использовать конденсаторы с хорошими диэлектриками.

Завершая раздел, отметим, что различают два типа ОУ: биполярные ОУ и ОУ на полевых транзисторах. Биполярные ОУ содержат пары биполярных входных транзисторов. Эти ОУ имеют хорошую стабильность входного напряжения сдвига, но в них довольно значительны входные тока сдвига и относительно не большие входные сопротивления. ОУ с полевыми транзисторами на входе характеризуются очень малыми входными токами сдвига и очень высокими входными сопротивлениями, но стабильность входного напряжения сдвига значительно ниже, чем в биполярных ОУ.