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电路设计模拟运算放大器的失调电压变化
如今，我们经常可以找到具有相对于系统要求而言非常低的典型失调电压的运算放大器。如果这些运放之一适合项目预算，则在设计过程中我们几乎不需要考虑失调电压。
但是，有时运放操作的这种非理想方面会以明显的方式影响电路的性能。本文的目的是提出一种通过SPICE仿真分析失调电压影响的方法。
下图提供了该电路的原理图和理论输入-输出关系。
什么是输入失调电压？
运算放大器内部不可避免的组件失配会导致0 V差分输入产生非零的正或负输出电压。输入失调电压是您必须施加到一个输入端子上的电压，以补偿不匹配，从而对于0 V输入实现0 V输出。
失调电压是有问题的，因为它会导致运算放大器偏离理想化模型，从而产生更好的结果并且更加人性化。此外，无法高精度地预测这种偏差的严重性：只有在参考典型或最大偏置电压时，数据表才能使用一个数字来描述偏置电压。
为了更完整地了解失调电压行为，您需要查看表征许多（相同零件号）器件的情况下获得的分布。
我将AD8606运放用于电流泵仿真。AD8606数据表提供以下图表，以帮助我们了解该器件号的失调电压值的分布：
分布的形状类似于正态（aka高斯）分布的形状，这并不奇怪，因为当测量值受多个随机变化的参数影响时，我们期望正态分布。
模拟输入失调电压
如果要在电路分析中加入失调电压，则可以在运算放大器的正或负输入端子上串联一个直流电压源。结果是电路模型看起来像这样：
橙色运算放大器是理想的运算放大器，或者至少是没有失调电压的运算放大器。红色运算放大器代表了我们通过将理想运算放大器与直流电压源相结合而创建的“更逼真的”运算放大器。
如果必须选择一个值，则电压源的值通常为典型偏移电压或最大偏移电压。在SPICE仿真中，我们可以选择许多不同的值。
模拟失调电压的影响
的MC功能，然而，根据均匀分布产生的随机数。我们想要具有正态分布的随机数，因此我们将改用高斯函数。这是电路：
我的目的是仅分析失调电压的影响。所有电阻均设置为无容差的标称值，并且运算放大器是LTspice的理想单极运算放大器，而不是对应于实际元件的宏模型。
我希望失调电压能够反映出实际运放中可能会看到的变化，并且由于我在先前的仿真中使用了AD8606，因此我决定根据AD8606的失调电压特性来设计此仿真。换句话说，我试图近似由本文前面介绍的直方图传达的偏移电压分布。
AD8606数据手册提供的典型失调电压值为20μV，因此我将其用作代表失调电压的电源的标称值。传递给高斯函数的参数是随机生成数字的标准偏差。因此，我的偏移电压值定义为{20μ+ gauss（50μ）}，这意味着高斯分布的平均值为20μV，标准偏差为50μV。
均值和标准差的这种组合产生的分布与AD8606报告的直方图相当合理。可以使用相同的技术来近似任何具有近似正态分布偏移电压值的运算放大器部件号的偏移电压规格-您仅需要根据需要更改平均值和/或标准偏差。