运放失调电压及其影响

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运放失调电压及其影响

2024-07-10 01:39| 来源: 网络整理| 查看: 265

运放失调电压及其影响

在运放的应用中,我们经常会遇到一个重要的性能指标——失调电压。本文将介绍失调电压的定义、优劣范围,并提供一些应对失调电压的方法。

定义

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0。也可定义为当运放接成跟随器且正输入端接地时,输出存在的非零电压。

优劣范围

失调电压越小,说明运放的性能越好。一般来说,失调电压在以下范围内被认为是优秀的:

1µV以下:极优秀的性能。100µV以下:较好的性能。几十mV:最大的失调电压。 理解

无论是在运放的开环连接还是反馈连接中,当两个输入端接地时,理论上输出应该为0。然而,由于运放内部两个输入支路无法做到完全平衡,导致输出永远不会是0。为了解决这个问题,我们可以保持放大器的负输入端不变,而在正输入端施加一个可调的直流电压,调节它直到输出直流电压变为0V。此时正输入端施加的电压的负值即为输入失调电压,用VOS表示。

任何一个实际的运放都可以理解为正端内部串联了一个VOS,然后进入一个理想运放。如下图所示,左图中,正端引入一个-VOS,则输出为0,符合标准定义。右图中,跟随器正端接地,实际输出即为VOS,也符合标准定义。

后果

当一个放大器被设计成闭环电压增益(同相输入放大增益)时,如果放大器的失调电压为VOS,则当输入为0时,输出存在一个等于AFVOS的直流电平,此输出被称为输出失调电压。闭环增益越大,则输出失调电压也越大。

对策

如何应对失调电压的影响呢?这里提供一些建议:

如果被测信号包含直流量且你关心这个直流量,就必须选择VOS远小于被测直流量的放大器,或者通过运放的调零措施消除这个影响。如果你仅关心被测信号中的交变成分,你可以在输入端和输出端增加交流耦合电路,将其消除。 调零方法

针对失调电压的影响,我们有几种调零方法可供选择:

一些运放有两个调零端,按照数据手册提供的方法接电位器进行调零即可。对于没有调零端的运放,可以采用外部的输出调零或者输入调零方法,可以参考相关的标准电路进行设计。

综上所述,运放的失调电压是一个需要注意的因素,它对于电路的性能和精度有着重要的影响。通过理解失调电压的定义、优劣范围以及调零方法,我们可以更好地评估和应用运放,并在设计和实际应用中做出相应的处理和改进。



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