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输出失调电压由输入级内部失配所引起。一个简单差分对(见图2)
由两个晶体管Q1和Q2组成。输入端口间任何差分信号都被放大并且产生输出电压V。实际上,两个晶体管的特性不会完全一样;因此,集电极偏置电流Ic1和Ic2会不同。结果,即使没有任何输入电压,也可能会有一个差分输出电压,其在后级被放大并且可能因为更多的失配而恶化。
对于图3中的反相和同相放大器,输入失调电压的影响可以被确定。对于这两种结构.因为没有其他输入信号V,可以考虑为同相端的输入。
失调电压外调整的方法分为反相运算放大电路失调电压的外部调整方法以及同相运算放大电路失调电压的外部调整方法。以同相运算放大电路失调电压的外部调整方法为例说明失调电压的外调整。
对于同相运算放大电路,可以采用如图5所示的电路
在运放的反相输入端注入小的偏置电压。当R3》R1时,失调电压较小,该电路工作性能较好;否则,信号增益将受调整失调电压用的电位器的影响。然而,当R3与固定的低阻抗参考电源±VREF,相连时,信号增益将稳定。 2100433B
如果运放的输入端短接在一起并接地(如图1所示),则输出存在某一直流电压。这个电压叫做“输出失调电压”(output offset voltage),输入失调电压是在没有任何外部输入时存在于两个端口间的差分输入电压。换句话说,它可以认为是被加到输入端口间迫使输出电压为零的输入电压。如果V除以运放的电压增益A0,其结果是“输入失调电压”(input offset voltage)。
低电压如何变成高电压?不同的电源用不同的升压方法、不同的电压、不同的功率采用不同的升压方法。(1)交流电源常见通过变压器升压。(2)小电流通过倍压整流升压(3)直流过振荡产生高压(3)直流通过逆变升压
端电压是对零电压(将零线视为参考点),通常也等于对地电压。线电压是相间电压通常端电压220v,线电压380v
你是学生吧?学生实验里面测得的数据要根据你所测三相电链接方式:星形链接的测出的是相电压,线电流;三角形链接测得的是线电压、相电流。
很多单运放都提供额外管脚用于失调电压调零。使用该功能时,通常在运放自两个管脚上接一个电位器,而电位器的滑动端通过电阻与正电源端(或者负电源端相接,取决与具体的运算放大器,电路如图4所示:
需要注意一个常见问题:替换不同型号的运放后,如果滑动端意外地与错误的电源相连,那么运放将会损坏。一个设计良好的运放的失调电压调节范围不超过其最低等级产品的最大Vos的2~3倍;然而,运放的失调电压调整管脚处的电压增益通常大于信号输入端的增益。因此,必须尽可能地减小失调电压调整管脚处的噪声,也就是避免使用长导线连接运放和电位器。
失调电压调零会引起失调温度系数上升,运放的输入失调电压漂移受失调电限调整设置的影响。内部调节端只能用于调整运放自己的失调电压,而不能纠正系统的失调误差。对于FET输入型运放来说,漂移损失约为4μV/℃。通常,最好通过选择合适的器件/等级来控制失调电压。
1、输入失调电压Uos
为了使集成运放在零输入时达到零输出,需在其输入端加一个直流补偿电压,这个直流补偿电压的大小即为输入失调电压,两者的方向相反。输入失调电压一般是毫伏(mV)数量级.
2、输入失调电压的温度系数△Uos/△T
在一确定的温度变化范围内,失调电压的变化与温度变化的比值定义为输入失调电压的温度系数。一般集成运放输入失调电压的温度系数为10~20μV/C
3、输入偏置电流I
当集成运放的输入电压为零,输出电压也为零时,两个输入偏置电流的平均值定义为输入偏置电流。
4、输入失调电流Ios
当集成运放的输入电压为零,输出电压也为零时,两个输入偏置电流的差值称为输入失调电流。
5、差模开环直流电压增益Aud
集成运放工作于线性区时,差模电压输入后,其输出电压变化△Uo与差模输入电压变化△Uid的比值,称为差模开环直流电压增益Aud
6、共模抑制比CMRR
集成运放工作于线线性区时,其差模电压增益Aud与共模电压增益Auc之比称为共模抑比
7、电源电压抑制比PSRR
集成运放工作于线性区时,输入失调电压随电源电压改变的变化率称为电源电压抑制比
8、输入峰-峰电压Uopp
它指在特定的负载条件下,集成运放能输出的最大电压幅度。
9、最大共模输入电压Uicm
当集运放的共模抑制比特性显著变坏时的共模输入电压即为最大共模输入电压。
10、最大差模输入电压Uidm
它是集成运放两输入端所允许加的最大电压差。
零漂移放大器是指失调电压漂移接近于0的放大器。它连续自动校正任何直流误差,实现超低水平的失调电压、时间漂移和温度漂移。零漂移放大器的常见特性包括:超低失调电压和漂移、高开环增益、高电源抑制、高共模抑制以及零1/f噪声。
放大器芯片是经过激光校正的,失调电压很小,在一般应用中都无须外部调整,其中引脚6 、7 的外接电位器可对输入级的失调电压进行补偿, 引脚10 (Ref ) 的外接电路是用来补偿输出对输入的失调电压的。在Ref 端与调零电位器之间接入一个电压跟随器作为隔离, 是因为Ref 端与地之间的串联电阻会使放大器的共模抑制比下降。图中的参考电流源R EF200可电阻代替,但是,会降低放大器的电源抑制比。
调整可分两步进行: (1) 将放大器输入短路, 增益设置为最大, 调节引脚6 、7 间的电位器使输出电压为0 , 对输入级的失调电压进行补偿; (2) 将放大器的增益设置为1 , 再调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P GA205 , 由于最大增益只有8 , 所以上述两步要反复几次,以获得取佳补偿。
注意, 上述调整是用来对放大器本身的失调电压进行补偿的, 不能用来补偿由传感器或系统产生的失调电压。如果用上述方法不是由放大器产生的输出偏差, 每调整1mV 的电压将会增大3. 3μV/ ℃的温度漂移。