在設(shè)計(jì)電路時(shí),常常會(huì)用到運(yùn)放,很多人對(duì)運(yùn)放的使用還是有些陌生的。其中調(diào)零電路,有時(shí)候會(huì)被認(rèn)為是雞肋。究竟什么情況下需要用到運(yùn)放調(diào)零?
首先,我們看看,為什么要調(diào)零:
為了提高電路的運(yùn)算精度,要求對(duì)失調(diào)電壓和失調(diào)電流造成的誤差進(jìn)行補(bǔ)償,這就是運(yùn)算放大器的調(diào)零。常用的調(diào)零方法有內(nèi)部調(diào)零和外部調(diào)零,而對(duì)于沒有內(nèi)部調(diào)零端子的集成運(yùn)放,要采用外部調(diào)零方法。
放大電路中要盡量減少對(duì)電位器的依賴,不得已時(shí)和電阻串聯(lián)或者并聯(lián)使用。
簡(jiǎn)單的電位器調(diào)零,一般沒多大價(jià)值
1. 低精度場(chǎng)合,沒必要
2. 高精度場(chǎng)合,由于電位器本身的穩(wěn)定性問題,不能用
3. 中精度場(chǎng)合,選個(gè)精度高的運(yùn)放,比加個(gè)故障頻發(fā)的電位器不強(qiáng)的多?
這里討論需要達(dá)到的指標(biāo)對(duì)多級(jí)運(yùn)放調(diào)零問題的影響:
多級(jí)運(yùn)放調(diào)零問題特別需要考慮3個(gè)問題: 需要視輸入信號(hào)幅度/放大器的性能/需要達(dá)到的指標(biāo)來考慮 或許有人認(rèn)為沒有關(guān)系,但是這樣是錯(cuò)誤的!
由于這里討論的是直流信號(hào)放大問題,可以回避頻率問題,簡(jiǎn)化討論范圍。 這里先討論放大器的性能對(duì)多級(jí)運(yùn)放調(diào)零問題的影響:
低漂移運(yùn)放OP07: 放大40mVDC熱電偶信號(hào)到5VDC,這需要125倍。若取2級(jí)放大,前級(jí)取25倍,后級(jí)取5倍。由于前級(jí)電路的失調(diào)比后級(jí)電路的失調(diào)大25倍,因此可以簡(jiǎn)化問題,僅僅討論前級(jí)失調(diào)對(duì)整個(gè)電路的影響。OP07D的失調(diào)電壓約為0.2mV,經(jīng)過125倍放大后約為25mV,因此僅僅在其中1級(jí)校正即可。
若換為普通的uA741/LM324,失調(diào)電壓約為8mV,經(jīng)過125倍放大后約為1000mV,因此需要逐級(jí)校正。
一、不考慮放大精度,就沒有必要考慮失調(diào),“多級(jí)運(yùn)放調(diào)零問題”就沒有意義了,請(qǐng)大家注意這一點(diǎn)。
二、在直流放大條件下
1、如果放大倍數(shù)《100,精度要求為0.1%,沒有必要多級(jí)放大,選只性能好的運(yùn)放就行,倒是電阻要仔細(xì)選擇。
2、如果放大倍數(shù)》》100,單級(jí)放大受到開環(huán)增益、電阻噪聲和地電流影響的限制,要考慮2級(jí)或更多級(jí)的放大,調(diào)零在第一級(jí)就行了。
三、使用運(yùn)放做弱小信號(hào)(大信號(hào)一般沒有必要大的增益,也就沒有必要多級(jí))直流放大的幾個(gè)關(guān)鍵問題: 1、失調(diào)(電壓/電流)溫漂引起的誤差
失調(diào)電壓可以在某個(gè)溫度下調(diào)整為零,但溫度變了還要失調(diào)。 2、噪聲引起的誤差
這里主要包括器件噪聲、反饋電阻噪聲和干擾噪聲。 器件噪聲:
很低噪聲的器件通常溫漂很難做到很小,自穩(wěn)零運(yùn)放又很難做到低噪聲,就看你自己的取舍。 反饋電阻噪聲:
電阻一般取500歐-100k之間為好,電阻大了噪聲大,電阻小了地電流引起的誤差大,也看你自己的取舍。 干擾噪聲:
這個(gè)問題涉及面太多,幾句話說不清楚,須根據(jù)你所設(shè)計(jì)電路本身及應(yīng)用的場(chǎng)合,還看你自己的取舍。 直流放大的設(shè)計(jì)與分析,基本上都可以歸結(jié)到中學(xué)學(xué)過歐姆定律,比較好分析,就看你是否盡可能考慮到各種情況,特別要考慮信號(hào)源的特性和PCB布線,再說下去話就多了。
是的,每一級(jí)都要調(diào)零,在集成運(yùn)放電路中,因電路工作都有個(gè)線性工作范圍,假如第一級(jí)一電路工作點(diǎn)高了,當(dāng)大信號(hào)時(shí)就會(huì)失真,那后面的電路工作都正常,但放大出來的信號(hào)已不是輸入的信號(hào)了,這個(gè)電路還有用嗎?所以每個(gè)都要調(diào)零。 總結(jié)一下:
直流信號(hào)放大時(shí),多級(jí)運(yùn)放調(diào)零級(jí)不能僅校正單級(jí)的情況: 1.總失調(diào)電壓超出單級(jí)的校正范圍; 2.單級(jí)的失調(diào)電壓大到影響動(dòng)態(tài)。
責(zé)任編輯人:CC
-
運(yùn)放
+關(guān)注
關(guān)注
49文章
1189瀏覽量
54009 -
運(yùn)算放大電路
+關(guān)注
關(guān)注
4文章
48瀏覽量
12023
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
運(yùn)放的電源配置中是否需要負(fù)電壓

評(píng)論