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  • 詳解運(yùn)放失調(diào)電壓的影響與應(yīng)對介紹
    • 發(fā)布時(shí)間:2023-03-18 16:49:38
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    詳解運(yùn)放失調(diào)電壓的影響與應(yīng)對介紹
    在理想運(yùn)算放大器的情況下,當(dāng)輸入電壓 (V i ) 為 0 V時(shí),V IN(+)和 V IN(-)端子的直流電壓完全匹配。 然而,實(shí)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(dǎo)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(yùn)放理想輸出電壓的偏差。
    運(yùn)放 失調(diào)電壓
    特別是我們當(dāng)用運(yùn)放設(shè)計(jì)傳感器電路時(shí),由于傳感器對于精度要求比較高,那么運(yùn)算放大器的輸入偏移電壓會導(dǎo)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(shè)計(jì)時(shí)必須選擇具有低輸入失調(diào)電壓的運(yùn)算放大器。
    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(gè)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(gè)電壓源短路處理,來考慮單獨(dú)一個(gè)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。
    運(yùn)放 失調(diào)電壓
    運(yùn)放 失調(diào)電壓
    圖 2 具有輸入偏移的反相放大器的輸出波形
    那么我們該如何彌補(bǔ)失調(diào)電壓的影響呢?運(yùn)放制造商通常會做出一些設(shè)計(jì)來調(diào)整封裝,進(jìn)而調(diào)整運(yùn)算放大器的偏移。通常,運(yùn)算放大器封裝上的兩個(gè)額外端子用于連接外部“微調(diào)”電位計(jì)。這些連接點(diǎn)被標(biāo)記為offset null,在 741單運(yùn)算放大器上,偏移零點(diǎn)連接點(diǎn)是 8 引腳,DIP 封裝上的引腳 1 和 5。
    并以下圖這種方式使用:
    運(yùn)放 失調(diào)電壓
    所以我們可以看出來,從輸入偏置電流,到輸入失調(diào)電流,再到輸出失調(diào)電壓,這是一個(gè)由因到果的過程,我們在理解這些名詞概念的時(shí)候,要綜合來看,這樣我們理解的時(shí)候也會更透徹。隨便打開一個(gè)運(yùn)放規(guī)格書,一般會給出運(yùn)放輸入失調(diào)電壓,這個(gè)時(shí)候我們可以根據(jù)運(yùn)放外圍電路的配置去計(jì)算放大倍數(shù),進(jìn)而計(jì)算出輸出失調(diào)電壓。
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