失调电压调整(什么叫失调电压)
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运放之输入失调电压
输入失调电压:是为使运算放大器输出端为0伏所需加于两输入端间之补偿电压。输入失调电压测试只要将运放连接成差分放大电路,再将两个输入端短接之后接地即可。在理想运算放大器中,当输入电压时,输出电压应为零。
输入失调电压(Input offset voltage)是运放工作特性中一个重要参数,描述的是在运放开环使用时,加载在两个输入端之间的直流电压,使得放大器直流输出电压为零。通常,这个电压值在1V以下视为极优秀,100V以下则为较好的性能。
输入失调电压(Vos)指的是为了使运放输出为零,需额外在输入端补偿的电压值。此值通常在正态分布中出现,且在实际应用中通常取最大值进行计算。例如,RS633X系列的Vos分布如图1所示。Vos可通过将运放配置为跟随器,正输入端接地时测量输出电压来得到,如图2所示的RS6331测试电路。
运放输入失调电压:理解其重要性与影响输入失调电压,作为运放性能的关键指标,衡量了内部电路的对称性。对称性越好,失调电压越低,这对于精密运放和直流放大应用尤为关键。它定义为使运放输出为零所需的极小输入电压差,即Vos。失调电压主要源于差分输入级管子的不匹配,工艺限制会导致正负端的不一致性。
失调电压的来源如同运放失调电流的形成,输入失调电压主要源于差分输入级中两个晶体管的细微不匹配。工艺限制使得正负输入端的完美匹配几乎是不可能的,高速运放的失调电压一般在毫伏级别,而精密运放如OPA333,其失调电压典型值为2uV,最大值10uV,但即使是同一型号,每颗芯片的实际值也可能有所不同。
PGA204/205失调补偿
调整过程分为两步:首先,将放大器输入端短路,增益设置为最大,调节引脚6和7间的电位器,使输出电压为0,完成对输入级的失调电压补偿。接着,将增益设置为1,调整Ref端的外接电路,使输出为0,对输出级的失调电压进行补偿。对于PGA205,由于最大增益仅为8,可能需多次调整以获得最佳补偿效果。
PGA204/205是美国Burr-Brown公司生产的一种经济实惠、用途广泛的可编程增益放大器,通过两位TTL或CMOS逻辑信号AA0可对其增益进行数字选择。PGA204提供四种增益档级,分别为100、1000V/V,其最大增益误差仅为±0.1%,保证了输出信号的精确度。
失调电压消除电路原理
失调电压消除电路的基本原理是利用一个与运算放大器输入端相连的可调电阻,产生一个与输入失调电压相等且相反的补偿电压,从而将其抵消。运算放大器:作为整个电路的核心元件,运算放大器需要提供足够的增益和精度,以保证输出信号的准确性。
在输入电压为0伏时,通过调整失调电压,可以使输出端的电压降低到1毫伏左右。此时,当输入1毫伏的信号时,输出端的电压将为101毫伏,误差大约为1%。这充分展示了失调电压调整电路在提高电路性能方面的优势。
所以,有的厂商就把IC做了一些改进,在运放上增加了失调电压调整引脚,一般都是通过一个可调电阻接好,原理是通过可调电阻在运放负端引入一个正压,以抵消运放正极因制造而引入的电压,使得运放在输入信号为0V时,输出端的电压尽量接近0V。这个就是失调电压调整电路。