0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

1200字搞懂運放電路中輸入失調(diào)電壓的分析,計算,以及選型對策

硬件那點事兒 ? 來源:硬件那點事兒 ? 作者:硬件那點事兒 ? 2024-10-11 18:26 ? 次閱讀
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

Part 01

前言

前兩篇文章我們講述了運算放大器輸入偏置電流,輸入失調(diào)電流,輸入失調(diào)電壓作為運放輸入特性參數(shù)中比較重要的特性參數(shù)之一,當然也是需要重點關(guān)注的,我們今天會講一下運放失調(diào)電壓。在理想運算放大器的情況下,當輸入電壓 (V i ) 為 0 V時,V IN(+)和 V IN(-)端子的直流電壓完全匹配。然而,實際上存在以下差異V IN(+)和 V IN(-)端子之間的輸入阻抗和輸入偏置電流,導致它們的電壓略有不同。這種稱為輸入失調(diào)電壓的差值乘以增益,表現(xiàn)為與運放理想輸出電壓的偏差。

如果運算放大器的兩個輸入電壓完全相同,則輸出應為零伏,因為0V的差分應產(chǎn)生0V的輸出。然而,實際上,輸出端通常會有一些電壓。這稱為輸出失調(diào)電壓 。輸出失調(diào)電壓有很多影響因素,比如輸入失調(diào)電流,輸入失調(diào)電壓等,輸入失調(diào)電壓可以理解成運放內(nèi)部的等效電壓源VOS與運算放大器的輸入串聯(lián)。

af2156b2-85d2-11ef-92fe-92fbcf53809c.png

特別是我們當用運放設計傳感器電路時,由于傳感器對于精度要求比較高,那么運算放大器的輸入偏移電壓會導致傳感器檢測靈敏度的誤差。為了將傳感器測試誤差保持在規(guī)定的容差水平以下,硬件工程師在設計時必須選擇具有低輸入失調(diào)電壓的運算放大器。

Part 02

輸入失調(diào)電壓產(chǎn)生的原因

運放輸入級的晶體管(如差分對中的三極管)由于制造工藝的限制,可能存在參數(shù)(如電流增益、閾值電壓等)的不匹配,這一不匹配因素就會導致輸入失調(diào)電壓的產(chǎn)生。另外,溫度變化會影響輸入級的電流和電壓特性,從而引起失調(diào)電壓的變化。

af3ade8e-85d2-11ef-92fe-92fbcf53809c.png

Part 03

輸入失調(diào)電壓的影響因素

影響運放輸入失調(diào)電壓有因素,一個是溫度,另外一個是時間,運放規(guī)格書中會給出失調(diào)電壓的溫度系數(shù),那么如何利用這個溫度系數(shù)計算運放輸入失調(diào)電壓呢?比如下圖給出了25℃下AMP02F運放的最大輸入失調(diào)電壓是200uV,對應的溫度系數(shù)最大是4uV/℃,那么85℃時的最大輸入失調(diào)電壓=200uV+4uV/℃*(85℃-25℃)=440uV。

af546b7e-85d2-11ef-92fe-92fbcf53809c.png

時間對運放失調(diào)電壓的影響如何評估呢?比如下圖運放規(guī)格書中給出的運放OP177G的失調(diào)電壓漂移率為0.4μV/月。這意味著在運放使用一個月后,失調(diào)電壓可能增加0.4微伏(注意此處是典型值)。接著,經(jīng)過六個月,失調(diào)電壓可能累計增加2.4 μV(0.4 μV/月 × 6個月)。

af741e92-85d2-11ef-92fe-92fbcf53809c.png

Part 04

輸入失調(diào)電壓的影響

參考下面的電路圖,該電路為同相放大電路,電路增益為(R1+R2)/R1,輸入失調(diào)電壓可以看作是電壓源,這樣電路中就有兩個電壓源,遇到這種多電源電路最簡單的處理方式就是疊加定理,把另外一個電壓源短路處理,來考慮單獨一個電壓源對輸出的影響,這樣輸入輸入失調(diào)電壓是Vio,那么由此產(chǎn)生的輸出電壓偏移就是Vio*(R1+R2)/R1=Vio*A,其中A是電路的增益,也就是說電路的增益越大,那么輸入失調(diào)電壓對輸出的影響越大。

af8b5cce-85d2-11ef-92fe-92fbcf53809c.png

afa9db4a-85d2-11ef-92fe-92fbcf53809c.png

Part 03

如何彌補輸入失調(diào)電壓的影響呢

那么我們該如何彌補輸入失調(diào)電壓的影響呢?運放制造商通常會做出一些設計來調(diào)整封裝,進而調(diào)整運算放大器的偏移。通常,運算放大器封裝上的兩個額外端子用于連接外部“微調(diào)”電位計。這些連接點被標記為offset null,在 741單運算放大器上,偏移零點連接點是 8 引腳,DIP 封裝上的引腳 1 和 5。并以下圖這種方式使用:

afce7ca2-85d2-11ef-92fe-92fbcf53809c.png

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 電路分析
    +關(guān)注

    關(guān)注

    62

    文章

    523

    瀏覽量

    99514
  • 運放電路
    +關(guān)注

    關(guān)注

    38

    文章

    365

    瀏覽量

    35500
  • 運放
    +關(guān)注

    關(guān)注

    49

    文章

    1202

    瀏覽量

    54295
  • 失調(diào)電壓
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    198

    瀏覽量

    14367
收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二維碼

掃碼添加小助手

加入工程師交流群

    評論

    相關(guān)推薦
    熱點推薦

    運算放大器的零輸入失調(diào)電壓

    電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《運算放大器的零輸入失調(diào)電壓.pdf》資料免費下載
    發(fā)表于 10-28 09:58 ?0次下載
    運算放大器的零<b class='flag-5'>輸入</b><b class='flag-5'>失調(diào)電壓</b>

    輸入失調(diào)電流造成的誤差是怎么計算得到的?

    初步結(jié)論是:高阻放的輸入失調(diào)電流很小,它造成的誤差遠遠不及輸入失調(diào)電壓造成的誤差,可以忽略;而
    發(fā)表于 09-20 08:12

    THS4303的輸出失調(diào)電壓很大,為什么?

    在THS4303的datasheet上,我只是找到了輸入失調(diào)電壓,而沒有輸出失調(diào)電壓,在實際電路的測試,我發(fā)現(xiàn)
    發(fā)表于 09-18 07:01

    使用tina測量opa227的輸入失調(diào)電壓失調(diào)電流,結(jié)果數(shù)量級和手冊標準值差很多,為什么?

    使用tina測量opa227的輸入失調(diào)電壓失調(diào)電流,發(fā)現(xiàn)結(jié)果數(shù)量級和手冊標準值差很多,這兩個參數(shù)的測量電路用得都是書上的參考電路,不知道
    發(fā)表于 09-14 07:59

    PGA309前端失調(diào)電壓,對輸入信號有影響嗎?

    前端失調(diào)電壓,對輸入信號有影響嗎?壓力芯體最小分辨率為10uv, 309 儀表放大前端PGA 失調(diào)電壓遠大于輸入信號,309后端對前端失調(diào)電壓
    發(fā)表于 09-13 06:07

    VCA821輸出失調(diào)電壓遇到的疑問求解

    請問TI專家,關(guān)于VCA821這款芯片,在Vg端控制電壓從0V至2v變化過程,其輸出失調(diào)電壓(后級接opa695,為了觀察vca821的輸出失調(diào)電壓,故用opa695放大)表現(xiàn)出下
    發(fā)表于 09-12 07:07

    LM293A隨著使用時間的推移,其輸入失調(diào)電壓輸入失調(diào)電流會變化多少?

    LM293A的數(shù)據(jù)手冊上說VCC=5V,全溫度范圍內(nèi)輸入失調(diào)電壓最大4mV,請問隨著使用時間的推移,其輸入失調(diào)電壓,輸入
    發(fā)表于 08-29 07:01

    直流參數(shù):輸入失調(diào)電壓(VOS)

    電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《直流參數(shù):輸入失調(diào)電壓(VOS).pdf》資料免費下載
    發(fā)表于 08-27 11:23 ?0次下載
    直流參數(shù):<b class='flag-5'>輸入</b><b class='flag-5'>失調(diào)電壓</b>(VOS)

    輸入失調(diào)電壓的結(jié)構(gòu)和原理

    因素的影響,其中之一便是輸入失調(diào)電壓(Input Offset Voltage,簡稱VOS)。輸入失調(diào)電壓是衡量放性能優(yōu)劣的重要指標之一,
    的頭像 發(fā)表于 08-23 09:54 ?1885次閱讀

    如何降低TLV2711IDBVR的輸入失調(diào)電壓?

    使用的TLV2711IDBVR的運算放大器,現(xiàn)在設計它的輸入失調(diào)電壓0.4mV給設計造成麻煩,有什么好辦法在不改變放的型號的情況下,能夠降低它的
    發(fā)表于 08-21 08:29

    LM2904DR失調(diào)電壓影響輸出結(jié)果怎么解決?

    按照以下開環(huán)電路應用,用按比較器場景應用。工作在25℃。 Datasheet顯示失調(diào)電壓為MAX.7mV (25℃),開環(huán)增益為100db,即100000倍。。 失調(diào)電壓由于有可能V+ &
    發(fā)表于 08-20 07:18

    失調(diào)電壓補償方法有哪些

    失調(diào)電壓補償是提高放性能的重要手段之一。在實際應用失調(diào)電壓的存在會對
    的頭像 發(fā)表于 08-15 15:50 ?2538次閱讀

    求助,幫忙看下以下測量放的輸入失調(diào)電壓Vos正確否?

    Vos正確不?請見我的附件的圖1 三是,我首先結(jié)合我所測量到的輸入失調(diào)電壓Vos=47uV以及手冊給出的
    發(fā)表于 08-14 07:55

    簡述運算放大器的失調(diào)電壓

    運算放大器的失調(diào)電壓(Offset Voltage)是運算放大器性能的一個重要參數(shù),它描述了在實際應用,運算放大器兩個輸入端之間存在的電壓
    的頭像 發(fā)表于 08-08 11:24 ?4289次閱讀
    簡述運算放大器的<b class='flag-5'>失調(diào)電壓</b>

    請問放的輸入失調(diào)電壓會受輸入電壓影響嗎?

    請問: 輸入失調(diào)電壓不是固定值嗎? 為什么會隨輸入信號的變化而變化?
    發(fā)表于 08-06 08:01

    電子發(fā)燒友

    中國電子工程師最喜歡的網(wǎng)站

    • 2931785位工程師會員交流學習
    • 獲取您個性化的科技前沿技術(shù)信息
    • 參加活動獲取豐厚的禮品