op amp intrare Offset tensiune
CIRCUIT
OP_VOFF.Cir Descărcați fișierul SPICE
construiți orice circuit op amp, aplicați 0V la intrarea sa și ce vă așteptați la ieșire? Deși ai fi tentat să spui 0 V, există de fapt o tensiune de eroare prezentă la ieșirea sa. Ce cauzează această eroare? Puteți urmări eroarea înapoi la o serie de dezechilibre în tranzistoarele și rezistențele interne ale amplificatorului op. Pentru a explica acest lucru într-un design de circuit, eroarea netă este modelată ca o tensiune de offset, Voff, în serie cu bornele de intrare ale amplificatorului op. Cum îți va afecta circuitul? Asta depinde de amplificatorul op în sine și de designul circuitului.
tensiune OFFSET intrare
tensiunea offset intrare poate varia de la microvolți la milivolți și poate fi fie polaritate. În general, amplificatoarele op bipolare au tensiuni offset mai mici decât tipurile JFET sau CMOS.
dar stai, sunt mai multe probleme. Tensiunea de offset de intrare se va modifica în funcție de valorile de la v (drift voltage) cu o modificare a temperaturii în funcție de valorile de la T. Această eroare este o funcție liniară a temperaturii și este definită de
Voff_tc = Voff / Voff/V / Deg C)
pentru un cu o tensiune de 25 uV / deg C, care este driftul peste, să zicem, T = 10 deg C?
Voff= Voff_tc· t
= (25 uV / C) * 10 grade C
= 0,25 MV
acest lucru ar putea adăuga o eroare gravă în circuitul dvs. de temperatură senor! Dar, cunoscând bugetul dvs. general de eroare, puteți selecta un amplificator op cu un drift suficient de scăzut pentru a îndeplini performanța circuitului țintă.
amplificator cu tensiune OFFSET
tensiunea offset este modelată în serie cu unul dintre bornele de intrare ale amplificatorului op. Care? Deși efectul net este același la oricare dintre intrări, este mult mai ușor să analizați voff în serie cu intrarea pozitivă (V+). De ce? Circuitul rezultat cu Voff la V + arată la fel ca configurația amplificatorului care nu inversează. Analiza pentru acest circuit este una simplă.
ignorând Voff pentru o clipă, circuitul (prezentat mai sus) este un amplificator inversor sau neinvertor? Răspunsul este da, ambele! Cu sursa semnalului de intrare setată la 0 V ( scurtcircuitat ), amplificatoarele inversoare și neinvertoare arată la fel. Analiza tensiunii offset este independentă de configurația amplificatorului. Puteți prezice eroarea la ieșirea Vo prin ecuația pentru amplificatorul care nu inversează
Vo_error = Voff ( R2 / R1 + 1)
despre ce pericol vă avertizează această ecuație? Dacă aveți un câștig mare de semnal în circuitul dvs., amplificatorul va crește eroarea Voff împreună cu semnalul.
CIRCUIT INSIGHT rula o simulare de OP_VOFF.CIR. Sursa de tensiune voff modelează tensiunea offset, setată inițial la + 1 mV. Cu R1 = 10k și R2 = 100 k, care este eroarea la ieșirea V(4)? Eroarea de ieșire devine lovit la un enorm 11 mV așa cum a prezis de ecuația de mai sus. Alegeți o tensiune diferită de câștig și / sau offset. Rulați o simulare. Este eroarea de ieșire ceea ce vă așteptați?
ajustare OFFSET
necesitatea de a regla efectul tensiunii offset de intrare la zero? Adăugați un potențiometru și un rezistor.(A se vedea ajustarea op Amp intrare Offset)
intrare BIAS curent
intrare offset tensiune nu este singura eroare de intrare op amperi. Etapa de intrare este realizată din tranzistoare, necesitând o cantitate finită de curent de polarizare pentru funcționare. Circuitul de mai sus presupune că părtinirea este neglijabilă. Cu toate acestea, amplificatoarele op reale au curenți de părtinire care trebuie luați în considerare. Vestea bună este că există tehnici inteligente pe care le puteți utiliza pentru a minimiza și anula aceste erori.
(vezi op amp Intrare Bias curenti )
SPICE FILE
Descărcați fișierul sau copiați acest netlist într-un fișier text cu *.CIR extension.