オペアンプの入力オフセット電圧
回路
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オペアンプ回路を構築し、その入力に0Vを印加し、出力に何を期待しますか？ あなたは0Vと言うように誘惑されるでしょうが、実際にはその出力に誤差電圧が存在します。 このエラーの原因は何ですか？ オペアンプの内部トランジスタと抵抗の多くの不均衡に誤差をトレースすることができます。 回路設計でこのことを説明するために、正味誤差はオペアンプの入力端子と直列のオフセット電圧Voffとしてモデル化されます。 それはあなたの回路にどのように影響しますか？ それはオペアンプ自体とあなたの回路設計に依存します。
入力オフセット電圧
入力オフセット電圧は、マイクロボルトからミリボルトの範囲で、いずれかの極性にすることができます。 一般に、バイポーラ-オペアンプは、JFETやCMOSタイプよりも低いオフセット電圧を備えています。
しかし、待って、より多くのトラブルがあります。 入力オフセット電圧は、温度τ Tの変化に伴ってτ V(電圧ドリフト)を変化させます。 この誤差は温度の線形関数であり、次式で定義されます
Voff_Tc=√Voff/√T(V/deg C))
電圧が25uV/deg Cのanの場合、ドリフトは何ですか、たとえば∆T=10deg Cですか？
Voff=Voff_Tc*Λ T
=(25uV/deg C)·10deg C
=0.25mV
これはあなたの温度のsenor回路に深刻な間違いを加えることができます! しかし、全体的な誤差予算を知っていれば、目標回路性能を満たすのに十分低いオフセットドリフトを持つオペアンプを選択することができます。
オフセット電圧付きアンプ
オフセット電圧は、オペアンプの入力端子のいずれかと直列にモデル化されています。 どっちだ? 正味の効果はどちらの入力でも同じですが、正の（V+）入力と直列にVoffを解析する方がはるかに簡単です。 どうして？ V+でVoffを持つ結果の回路は、非反転アンプ構成と同じように見えます。 この回路の解析は簡単なものです。
一瞬Voffを無視して、回路（上に示した）は反転または非反転アンプですか？ 答えはイエス、両方です！ 入力信号源を0V(短絡)に設定すると、反転アンプと非反転アンプは同じように見えます。 オフセット電圧の解析は、アンプの構成に依存しません。 出力Voの誤差は、非反転アンプの式で予測できます
Vo_Error=Voff(R2/R1+1)
この式はどのような危険性を警告していますか？ 回路に大きな信号利得がある場合、アンプは信号とともに誤差Voffを増加させます。
回路インサイトOP_VOFFのシミュレーションを実行します。CIR Voltage source VOFFはオフセット電圧をモデル化し、最初は+1mVに設定します。 R1=10kおよびR2=100kの場合、出力V（4）の誤差は何ですか？ 上記の式で予測されるように、出力誤差はなんと11mVになります。 異なるゲインおよび/またはオフセット電圧を選択します。 シミュレーションを実行します。 出力エラーはあなたが期待したものですか？
オフセット調整
入力オフセット電圧の影響をゼロに調整する必要がありますか？ ポテンショメータと抵抗を追加します。(オペアンプの入力オフセット調整を参照)
入力バイアス電流
入力オフセット電圧は、オペアンプの入力の誤差だけではありません。 入力段はトランジスタで構成されており、動作には有限の量のバイアス電流が必要です。 上記の回路はバイアスが無視できると仮定しています。 しかし、実際のオペアンプには考慮すべきバイアス電流があります。 良いニュースは、これらのエラーを最小限に抑えて取り消すために使用できる巧妙なテクニックがあることです。
(オペアンプ入力バイアス電流を参照)
SPICEファイル
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