tensão Offset Op Amp
circuito
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construir qualquer circuito op amp, aplicar 0V à sua entrada, e o que você espera na saída? Embora se sentisse tentado a dizer 0 V, Na verdade há uma voltagem de erro presente na sua saída. O que causa este erro? Você pode rastrear o erro até uma série de desequilíbrios nos transistores internos e resistências do op amp. Para explicar isso em um projeto de circuito, o erro da rede é modelado como uma tensão de offset, Voff, em série com terminais de entrada de OP amp. Como afetará o seu circuito? Isso depende do amplificador de operação em si e do seu design de circuito.
tensão de deslocamento de entrada
a tensão de deslocamento de entrada pode variar de microvolts a milivolts e pode ser tanto polaridade. Geralmente, os amperes de op bipolares têm voltagens de offset mais baixas do que os tipos JFET ou CMOS. Mas espera, há mais problemas. The input offset voltage will change∆V (voltage drift) with a change in temperature ∆T. Este erro é uma função linear da temperatura e é definida por
Voff_TC = ∆Voff / ∆T (V/deg C)
Para um com uma tensão de 25 de uV / ºc, o que é o desvio de mais de, digamos∆T = 10 ° C?
Voff = Voff_TC · ∆T
= (25 uV / deg C)· 10 graus C
= 0.25 mV
Isso poderia adicionar alguns erros graves em sua temperatura senor circuito! Mas, conhecendo o seu orçamento geral de erro, você pode selecionar um amplificador de operação com uma deriva offset baixa o suficiente para atender o desempenho do circuito alvo.
amplificador com tensão OFFSET
a tensão offset é modelada em série com um dos terminais op amp de entrada. Qual deles? Embora o efeito líquido seja o mesmo em cada entrada, é muito mais fácil de analisar o Voff em série com a entrada positiva (V+). Por quê? O circuito resultante com Voff em V+ se parece exatamente com a configuração do amplificador não invertido. A análise para este circuito é simples.
ignorando Voff por um momento, o circuito (mostrado acima) é um amplificador invertido ou não invertido? A resposta é sim, ambos! Com a fonte de sinal de entrada definida para 0 V (shorted), os amplificadores inversores e não-inversores parecem os mesmos. A análise da tensão de offset é independente da configuração do amplificador. Você pode prever o erro na saída Vo pela equação para o amplificador não-invertido
Vo_error = Voff (R2 / R1 + 1 )
Qual é o perigo desta equação? Se você tem um grande ganho de sinal em seu circuito, o amplificador irá aumentar o Voff de erro junto com o sinal.
CIRCUIT INSIGHT Run a simulation of OP_VOFF.CIR. VOFF fonte de tensão modela a tensão de offset, inicialmente definida para +1 mV. Com R1 = 10k E R2 = 100 k, Qual é o erro na saída V (4)? O erro de saída é empurrado para um pico de 11 mV como previsto pela equação acima. Escolha um ganho e/ou tensão de offset diferente. Execute uma simulação. O erro de saída é o que você esperava?
ajuste de deslocamento
necessidade de ajustar o efeito da tensão de deslocamento de entrada para zero? Adicione um potenciômetro e um resistor.(See Op Amp Input Offset Adjustment)
INPUT BIAS CURRENT
Input offset voltage is not the only error of the op amp’s input. O estágio de entrada é feito de transistores, exigindo uma quantidade finita de corrente de viés para operação. O circuito acima assume que o viés é negligenciável. No entanto, os amplificadores de operação reais têm correntes de viés a serem consideradas. A boa notícia é que existem técnicas inteligentes que você pode usar para minimizar e cancelar esses erros também.
(See Op Amp Input Bias Currents )
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