胡言亂語：Multisim仿真準(zhǔn)不準(zhǔn)？偏置電流錯(cuò)的離譜？

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內(nèi)容節(jié)選自原創(chuàng)視頻教程《運(yùn)放秘籍》第一部：通用運(yùn)放基礎(chǔ)

這是很多同學(xué)都會(huì)問到的一個(gè)問題，Multisim仿真究竟準(zhǔn)不準(zhǔn)？很多同學(xué)在仿真時(shí)發(fā)現(xiàn)Multisim仿真結(jié)果和手冊(cè)的差距太大，然后說是Multisim這個(gè)軟件不行，其實(shí)不是這樣的，不管是Multisim也好，Ltspice、Tina或是Cadence也好，各軟件都有長處，如果Multisim仿真不準(zhǔn)的話，這個(gè)軟件早就倒閉了。仿不準(zhǔn)其實(shí)是設(shè)計(jì)者仿真軟件使用的不對(duì)，咱們先來看一個(gè)實(shí)際案例，就是本節(jié)要講的輸入偏置電流仿真。

圖1-6 兩種偏置電流仿真結(jié)果

圖1-6 是兩種輸入偏置電流仿真，左邊是一位設(shè)計(jì)者做的仿真，仿真結(jié)果是24.812uA，而AD8031的手冊(cè)中偏置電流是0.45uA，是Multisim軟件仿真不準(zhǔn)嗎？右邊是我做的仿真，仿真結(jié)果是0.45uA，我仿真的結(jié)果與AD8031手冊(cè)完全一樣，其實(shí)Multisim準(zhǔn)確性還是可以的，關(guān)鍵在于對(duì)軟件的操作和參數(shù)理解上。

我們分析運(yùn)放時(shí)的重要原則之一就是“虛短、虛斷”，虛短指的是運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端電壓相等，看起來像是短路一樣；而虛斷指的是運(yùn)算放大器的輸入端基本沒有電流流入，看起來像是斷開一樣。

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圖1-10 是運(yùn)放的輸入偏置電流示意圖，理想的運(yùn)放（圖中灰色運(yùn)放）是沒有輸入電流的，但是受我們生產(chǎn)運(yùn)放的工藝和材料限制，我們沒辦法做出一個(gè)輸入電流為0的運(yùn)放，圖中大三角符號(hào)就是我們實(shí)際使用的運(yùn)放，可以看到在同相輸入端和反向輸入端分別有個(gè)輸入電流Ib1和Ib2，那么輸入偏置電流Ib就是二者的平均值，輸入偏置電流越小越好。

圖1-10 運(yùn)放偏置電流示意圖

圖1-11 是AD8031的輸入偏置電流仿真，可以看到反相輸入端流出運(yùn)放的電流是24.824uV，同相輸入端流出運(yùn)放的電流是24.813uA，那么計(jì)算得到的此時(shí)的輸入偏置電流就是(24.824+24.813)/2=24.8185uA。那么此時(shí)我們就可以認(rèn)為，運(yùn)放的同相輸入端和反向輸入端，各自都有一個(gè)24.8151uA的電流存在。

圖1-11 AD8031輸入偏置電流仿真

圖1-12 是AD8031手冊(cè)中的輸入偏置電流，在±5V的供電電源下，輸入偏置電流典型值是0.45uA，最大值是1.2uA，那么為什么仿真的結(jié)果是21.8185uA呢？為什么仿真和手冊(cè)有這么大的差異呢？先別急，咱先充分理解輸入偏置電流的概念和它對(duì)電路的影響，然后再來看看為什么仿真和手冊(cè)有差異。

圖1-12 AD8031手冊(cè)中的輸入偏置電流

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