napięcie przesunięcia wejścia Op Amp
Obwód
OP_VOFF.CIR Pobierz plik SPICE
Zbuduj dowolny obwód wzmacniacza op, zastosuj 0V na jego wejściu i czego oczekujesz na wyjściu? Chociaż można by pokusić się o stwierdzenie 0 V, to na jego wyjściu występuje błąd napięcia. Co powoduje ten błąd? Można prześledzić błąd z powrotem do wielu niewyważeń w wewnętrznych tranzystorach i rezystorach wzmacniacza operacyjnego. Aby uwzględnić to w projekcie obwodu, błąd sieci jest modelowany jako napięcie offsetowe, Voff, szeregowo z zaciskami wejściowymi wzmacniacza op. Jak wpłynie to na twój obwód? To zależy od samego wzmacniacza op i projektu obwodu.
wejściowe napięcie przesunięcia
wejściowe napięcie przesunięcia może wynosić od mikrowoltów do miliwoltów i może być polaryzacją. Ogólnie rzecz biorąc, bipolarne wzmacniacze op mają niższe napięcia offsetowe niż typy JFET lub CMOS.
ale czekaj, jest więcej kłopotów. Napięcie wejściowe przesunięcia zmieni∆v (dryft napięcia) wraz ze zmianą temperatury ∆T. Błąd ten jest funkcją liniową temperatury i jest zdefiniowany przez
Voff_TC = ∆Voff / ∆T (V / deg C)
dla an o napięciu 25 uV / deg C, jaki jest dryft nad, powiedzmy∆t = 10 deg C?
Voff = Voff_TC * ∆t
= (25 uV / deg C)· 10 deg C
= 0,25 mV
to może dodać jakiś poważny błąd do obwodu temperatury seniora! Ale znając ogólny budżet błędu, możesz wybrać wzmacniacz operacyjny o wystarczająco niskim przesunięciu, aby osiągnąć docelową wydajność obwodu.
Wzmacniacz Z napięciem offsetowym
napięcie offsetowe jest modelowane szeregowo za pomocą jednego z zacisków wejściowych wzmacniacza op. Który? Chociaż efekt netto jest taki sam na obu wejściach, znacznie łatwiej jest analizować Voff szeregowo z dodatnim wejściem (V+). Dlaczego? Powstały układ z Voff w V+ wygląda dokładnie tak, jak w konfiguracji bez odwracania wzmacniacza. Analiza tego układu jest prosta.
czy obwód (pokazany powyżej) to wzmacniacz odwracający czy nie odwracający? Odpowiedź brzmi tak, oba! Ze źródłem sygnału wejściowego ustawionym na 0 V (zwarte), wzmacniacze odwracające i nieodwracające wyglądają tak samo. Analiza napięcia offsetowego jest niezależna od konfiguracji wzmacniacza. Możesz przewidzieć błąd na wyjściu Vo za pomocą równania dla wzmacniacza nieodwracającego
Vo_error = Voff ( R2 / R1 + 1 )
o jakim niebezpieczeństwie ostrzega cię to równanie? Jeśli masz duże wzmocnienie sygnału w obwodzie, wzmacniacz zwiększy Voff błędu wraz z sygnałem.
CIRCUIT INSIGHT Uruchom symulację OP_VOFF.CIR. Źródło napięcia voff modeluje napięcie offsetowe, początkowo ustawione na +1 mV. Przy R1 = 10k i R2 = 100 k, jaki jest błąd na wyjściu V (4)? Błąd wyjściowy zostaje uderzony do aż 11 mV zgodnie z powyższym równaniem. Wybierz inne napięcie wzmocnienia i/lub przesunięcia. Uruchom symulację. Czy błąd wyjściowy jest tym, czego się spodziewałeś?
Regulacja przesunięcia
potrzebujesz wyregulować efekt napięcia przesunięcia wejściowego do zera? Dodaj potencjometr i rezystor.
prąd biasu wejściowego
napięcie przesunięcia wejściowego nie jest jedynym błędem wejścia wzmacniacza op. Stopień wejściowy składa się z tranzystorów, które wymagają skończonej ilości prądu bias do pracy. Powyższy układ zakłada, że odchylenie jest znikome. Jednak prawdziwe wzmacniacze op mają prądy odchylenia, z którymi należy się liczyć. Dobrą wiadomością jest to, że istnieją sprytne techniki, których możesz użyć, aby zminimalizować i wyeliminować te błędy.
(Patrz prądy biasu wejściowego Op Amp)
plik SPICE
Pobierz plik lub skopiuj tę listę sieci do pliku tekstowego z *.rozszerzenie cir.