偏置電流

偏置電流是什么

偏置電流是指第一級(jí)放大器輸入晶體管的基極直流電流，這個(gè)電流保證放大器工作在線性范圍，為放大器提供直流工作點(diǎn)。因?yàn)檫\(yùn)算放大器要求盡可能寬的共模輸入電壓范圍，而且都是直接耦合的，不可能在芯片上集成提供偏置電流的電流源。所以都設(shè)計(jì)成基極開路的，由外電路提供電流。 

失調(diào)電流是什么

失調(diào)電流，也被稱為輸入失調(diào)電流，被定義為當(dāng)輸出維持在規(guī)定的電平時(shí)，兩個(gè)輸入端流進(jìn)的電流的差值。通常，輸入失調(diào)電流的大小和偏置電流是在同一數(shù)量級(jí)或者偏置電流的十分之一。值得注意的是，輸入失調(diào)電流的大小與芯片的型號(hào)有密切關(guān)系，例如，F(xiàn)ET輸入的失調(diào)電流往往較小。由于兩個(gè)輸入端的電流不可能完全相等，因此就會(huì)產(chǎn)生失調(diào)電流。此外，由于輸入失調(diào)電流的存在，用外部電阻實(shí)現(xiàn)匹配抵消偏置電流影響的措施可能會(huì)失效。

基極偏置電流

基極偏置電流，以三極管（BJT）為例，主要是晶體管構(gòu)成的放大器要做到不失真地將信號(hào)電壓放大，就必須保證晶體管的發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。即應(yīng)該設(shè)置它的工作點(diǎn)。所謂工作點(diǎn)就是通過外部電路的設(shè)置使晶體管的基極、發(fā)射極和集電極處于所要求的電位（可根據(jù)計(jì)算獲得）。這些外部電路就稱為偏置電路（可理解為，設(shè)置PN結(jié)正、反偏的電路），偏置電路向晶體管提供的電流就稱為偏置電流。通常，偏置電路的作用是給三極管提供基極直流電流，這一電流又稱墓極靜態(tài)偏置電流。

在運(yùn)算放大器中，偏置電流就是第一級(jí)放大器輸入晶體管的基極直流電流。這個(gè)電流保證放大器工作在線性范圍，為放大器提供直流工作點(diǎn)。因?yàn)檫\(yùn)算放大器要求盡可能寬的共模輸入電壓范圍，而且都是直接耦合的，不可能在芯片上集成提供偏置電流的電流源。所以都設(shè)計(jì)成基極開路的，由外電路提供電流。因?yàn)榈谝患?jí)偏置電流的數(shù)值都很小，uA到nA數(shù)量級(jí)，所以一般運(yùn)算電路的輸入電阻和反饋電阻就可以提供這個(gè)電流了。

反向偏置電流

反向偏置電流，以三極管（BJT）為例，主要是指在晶體管處于反向偏置狀態(tài)時(shí)，即P區(qū)接電源負(fù)極，N區(qū)接電源正極的情況下，流過晶體管的電流。在反向偏置狀態(tài)下，由于基極-發(fā)射極之間的電壓為反向偏壓，所以基極電流非常小，幾乎為零。而集電極電流則由集電極電阻和電源電壓決定。

對(duì)于二極管來說，反向偏置是其重要的工作狀態(tài)之一。當(dāng)二極管處于正向偏置狀態(tài)時(shí)，P端的電勢(shì)高于N端，電子會(huì)從N端流向P端，從而導(dǎo)致電流通過二極管。相反地，當(dāng)二極管處于反向偏置狀態(tài)時(shí)，N端的電勢(shì)高于P端，電子很難在P端到N端的方向移動(dòng)。這導(dǎo)致只有極小的反向電流能夠通過二極管。

偏置電流的作用

偏置電流的作用是為有源器件提供開啟電壓或電流的電路，即偏置電路。偏置電路為模擬集成電路提供電流、電壓偏置的靜態(tài)工作點(diǎn)，即提供整個(gè)電路所需的電壓及電流偏置。因此，偏置電路的影響是全局性的，它是構(gòu)建電路系統(tǒng)的骨架。

對(duì)于運(yùn)算放大器來說，偏置電流的存在是必須的。首先，運(yùn)算放大器要求盡可能寬的共模輸入電壓范圍，而且都是直接耦合的，不可能在芯片上集成提供偏置電流的電流源。所以都設(shè)計(jì)成基極開路的，由外電路提供電流。其次，運(yùn)算放大器需要一定的輸出電壓范圍來保證其工作在線性區(qū)，這就需要通過外部電路設(shè)置合適的工作點(diǎn)來達(dá)到這個(gè)目的。