【導讀】本篇介紹一個種不依賴昂貴檢測設備的偏置電流測試方法，同時配合 LTspice 仿真增強理解。工程師可以在普通實驗室環境中，根據該方法調整放大器局部電路實現偏置電流的準確測量。
本篇介紹一個種不依賴昂貴檢測設備的偏置電流測試方法，同時配合 LTspice 仿真增強理解。工程師可以在普通實驗室環境中，根據該方法調整放大器局部電路實現偏置電流的準確測量。
如圖 2.36 為 ADA4077 的偏置電流測試電路，R1、R2 是串聯在放大器輸入端的 1MΩ電阻，用于感應 Ib+與 Ib-，通過控制開關 S1 和 S2 通斷的狀態，分別測量 Vos、Ib+、Ib- 單獨或者組合情況下，作為激勵產生相應的輸出直流噪聲,進而計算出 Ib+、Ib-，并最終得到 Ib 及 Ios，測試操作如下：
圖 2.36 偏置電流測試電路
步驟一，測試放大器的輸入失調電壓對輸出直流誤差電壓的應影響。將開關 S1 和 S2 全部閉合，由于兆歐級電阻 R1,R2 被開關短路，Ib- 流經 R3、Ib+流經 R5 所引起的誤差電壓相比于失調電壓誤差通常小于 1%。因此，近似認為該狀態下測量的放大器輸出電壓 Vo1 是由輸入失調電壓 Vos 所導致，關系如式 2-18。
如圖 2.37，Vo1 瞬態分析結果為 -34.347mV，由于 Gn 為 1001，代入式 2-18 計算 Vos 為 -34.347μV。
圖 2.37 ADA4077 Vos 導致的輸出直流誤差電壓仿真結果
步驟二，打開開關 S2，開關 S1 保持閉合，此時待測放大器的 Ib+流入 R2，在放大器的同相輸入端形成一個附加失調電壓 VIb+，它與放大器 Vos 共同在電路噪聲增益的作用下，產生輸出直流誤差電壓為 Vo2，如式 2-19。
Ib+的電流流向為: 地 ->R5 并聯 R6->R2->ADA4077 同相輸入端，計算 Ib+如式 2-20。
如圖 2.38，Vo2 瞬態分析結果為 -710.009mV，代入式 2-19 可計算 VIb+為 -0.76495mV。再將 VIb+代入式 2-20，計算 Ib+為 0.6756nA。
圖 2.38 ADA4077Vos 與 Ib+導致的輸出直流誤差電壓仿真結果
步驟三，閉合開關 S2，打開開關 S1，Ib- 在 R3 與 R1 連接端形成另一個附加失調電壓 VIb-，它與放大器的 Vos 共同在電路噪聲增益的作用下，產生輸出直流誤差電壓為 Vo3，如式 2-21。
Ib- 的電流流向為 VIb->R1->ADA4077 反相相輸入端，可得式 2-22。
如圖 2.39， Vo3 瞬態分析結果為 307.316mV，代入式 2-21 得到 VIb- 為 0.34166mV。再將 VIb- 代入式 2-22，計算得到 Ib- 為 0.341663nA。
圖 2.39 ADA4077Vos 與 Ib- 導致的輸出直流誤差電壓仿真結果
將 Ib-、Ib+代入式 2-11、2-12，計算 ADA4077 的輸入偏置電流、失調電流分別為：
對照圖 2.2，仿真計算結果在 ADA4077 輸入偏置電流，失調電流的范圍中。
圖 2.2 ADA4077 偏置電流等靜態參數
該測試方法是包括失調電壓測量與偏置電流測量。所以，偏置電流實際測量的中同樣需要注意的供電電源的清潔等問題（參考《放大器 Vos 失調電壓的測試與處理方法》），避免在測試中因為操作不當引入誤差。
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