今天我們來分析下為什么在輕負載條件下，恒流精度有變化。上篇文章也提到過失調電壓，失調電壓是造成這個誤差的主要因素。首先，回顧下該電路，為方便計算，調整下反饋電阻參數，將比例改為1倍，可得負載電流 I=Vin/R5。（具體公式推導工程請看1月16的微頭條文章），在這里為排除由正反饋和負反饋兩個環路反饋系數不相等因素造成的誤差，我們將仿真圖中的R4改為9.75K，R5改為250R.使(R5+R4)/R3=R2/R1=1.如下圖1，其中電壓表測量的是運放正相和反相輸入端之間的電壓，即測量的是運放的失調電壓。根據公式，當Vin為5V時，負載電流I=5/250=20mA。

圖1

我們先來看下重負載（R6=50R）和輕負載(R6=300R)時的仿真結果，圖下圖2和圖3。

圖2，重負載

圖3，輕負載

根據圖2，.可以看出來，重負載時，電流為20.02mA,和理論值20mA相差無幾。但圖3輕負載時的電流值為19.11mA.這個值離20mA的理論值有點差距，對比兩圖的失調電壓值，會發現，輕載時的失調電壓為110.27mV,比重載時增大了幾十倍。接下來我們來驗證下是不是因為這個異常增大的失調電壓而導致最終電流誤差突然增大。

失調電壓可以理解為疊加在運放輸入端口的附加電壓，等效為如下圖4。

圖4

上圖的失調電壓，經放大1+R2/R1倍后，出現在運放輸出端,即圖3中，這個-110.27mV的失調電壓會被放大2倍，放大后為220.54mV。220.54mV流過R5,會在R5上形成220.54/250=0.882mA的誤差電流，電流方向為負，即從右向左，如下圖5。

圖5

根據上圖，理論值減去誤差電流，20mA-0.882mA=19.118mA.這個計算結果和圖3的仿真結果19.11mA是一致的。接下來看看當負載從50R-400R范圍內變化時，輸出電流，運放1腳輸出電壓，和失調電壓的波形圖。如下圖6。

圖6

由上圖可知，當運放1腳的輸出電壓達到10.5V左右時（逼近正電源軌），運放的失調電壓開始快速地向負方向增大，直接導致負載電流由20.02mA快速下降，從而導致了電流誤差。運放的最大輸出電壓能力，即輸出電壓能不能達到運放供電VCC電壓，或者準確的說輸出電壓能有多逼近供電VCC電壓是由運放本身的特性決定的。

由圖6可得知，運放單電源供電情況下，當運放輸出電壓逼近正電源軌時，運放的失調電壓會急劇增大，設計該類電路時需要考慮這個因素。

審核編輯：湯梓紅