運放輸出失調電壓(包括溫漂)的消除
發布時間：2015-11-27 15:08
發布者：designapp
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一般的溫漂補償法需先檢測其大小，然后采用外干預電路進行補償，其難點在于準確檢測，并不能一次性調整解決。本法由運放“自治”就省事，不用計算，一次搞定。 1)，復合運放跟隨器 運放輸入失調電壓加溫漂(ΔVos/ΔT和ΔIos/ΔT)改變量Vos+Δ，最終都體現于輸出失調電壓。如果將Vos+Δ視為理想運放輸入端的偏壓，那么設置其反向抵消之，輸出失調電壓等于0，輸入失調電壓加溫漂也就消除。同一基片參數一樣的兩個運放塊，溫漂就很接近，搭建下左復合跟隨器，靜態時，A的輸出由B跟隨器全部反饋回-端，跟一般跟隨器一樣輸出Vos+Δ失調電壓。在傳輸過程，B加入自己的Vos+Δ設置了-端偏壓，反向輸出-(Vos+Δ)，兩個電壓在A輸出端疊加相抵消為uo=(Vos+Δ)-(Vos+Δ)=0，即實現輸入失調電壓加溫漂改變量的消除。 如右圖，當A的+輸入端有Ri電阻接地，或者接輸入信號，則要加電阻Rs=Ri，微調其中一個電阻值就可以調0輸出。 2)，比例運算電路 運算電路在消除失調電壓的過程，A運放-端靜態基極電流在電阻ro+Re//Rc(ro是B的內阻，一般幾百歐)產生額外壓降，+端必須產生相當的壓降給予消除，偏壓才為0，即 (ro+Re//Rc)(Ibs-0.5Ios)-R1(Ibs+0.5Ios)=0，但是兩端壓降隨溫漂改變并非一致，消除結果就留下微小的偏壓殘值，使輸出波形中軸與0軸的偏離。 由于ro不是固定值，用上式計數求得電阻R1也是近似值，所以不如取R1=Re，調試時往大微調R1的電阻值，直到輸出消0。這樣的方案僅僅對某一個溫漂值消0，應根據溫漂的變換范圍取中間值，統籌兼顧。 例如LM324的Vos=2mv，Ios=5e-9A，輸入信號E=10uv，電路放大倍數501。設溫漂Vos是2mv/℃，Ios是2nA/℃，分別仿真Vos=0.002v，Ios=5e-9A;Vos=0.02v，Ios=5e-8A(+10℃)和Vos=0.1v，Ios=5e-7A(+50℃)三個檔次如圖，殘值不大。 3)，反相和差分運算原理與上述一樣 反相與同相運算電路誤差一樣。 設差分電路Re=Ra，R=Rb，則基極電流在兩個輸入端產生的壓降相等輸出失調電壓才為0，即(ro+Re//R)(Ibs-0.5Ios)=(Re//R)(Ibs+0.5Ios)。 |
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