如何更正没有明确偏移零引脚的运算放大器的偏移电压?

电器工程 运算放大器 直流偏移
2022-01-13 09:04:06

并非所有运算放大器都具有明确的偏移零支持,但所有运算放大器都具有偏移电压。

这正是我的实际电路:

带 TL084 的同相放大器

如何校正此电路中 TL084 的偏移电压?

(数据表:TL084

2个回答

有多种方法可用于提供偏移电压补偿。

使用的最佳方法因应用电路而异,但都

  • 向电路节点施加可变电流

  • 或改变电路元件连接的节点的电压。

下面描述的方法可以通过以下方式轻松应用于您的电路

  • 在 R2 的接地端添加一个分压器和电位器。
    通过在电位计电压上添加一个双电阻分压器,可以提高这种方法的易用性,如下所述。

  • 或者,来自运算放大器反相输入的 100 kohm 电阻器可以由连接到 +/- 15 V 的 10 kohm 电位器馈电。这会向节点注入小电流,从而导致偏移电压。

电流注入在高阻抗点有效,电压调整在低阻抗点有效,但两种方法在功能上是等效的。也就是说,注入电流会使其流入相关电路并引起电压变化,调整电压会导致电流变化。

为了通过注入电流来补偿偏移电压,您可以通过高阻值电阻从电位计将可调电压施加到适当的电路节点。要调整电阻器连接的“接地”电压,您可以将其连接到能够改变接地任一侧的电位器。

下图显示了一种方法。这里 Rf 通常会接地。

在此处输入图像描述

如果 R1 短路而 R2 开路,则电位器电压的整个变化将施加到 Rf 的末端。这会导致两个问题。

  • Rf 的等效电阻(等于 Rf/4)会增加 Rf 并导致增益误差。对于小的误差,电位器值需要很小,或者 Rf 需要减少等量。

  • 对于小的偏移电压调整,电位器的调整变得困难,并且大部分电位器范围都没有使用......

添加 R1 和 R2 可以解决这两个问题。

R1 和 R2 按比率 R2/(R1+R2) 分压电位器电压的变化。例如,如果需要 +/- 15 mV 的变化,则 R1:R2 的比率可以约为 15 V:15 mV = 1000:1。

R1、R2 分压器的有效电阻为 R1 和 R2 并联或大约 = R2,以实现大分压比。

如果 R2 的电阻相对于 Rf 较小,则产生的误差最小。

例如,如果 Rf 为 10 kohm,则 R2 = 10 ohm 的值会导致 10/10,000 = 0.1% 的误差。

马克西姆设法在下图中用更少的词表达了这一点。

在此处输入图像描述

如果 R1 和 R2 形成 ~~ 1000:1 分压器,则 R1 约为 10 ohm x 1000 = 10 kohm。

例如,使用 50 kohm 电位器将在中点产生约 12.5 kohm 的等效电阻,这可以用来代替 R1。

电路变为:R2 = 10 ohm,R1 = 短路,电位器 = 10 kohm 线性。

上述电路取自有用的Maxim 应用笔记 803 - EPOT 应用:运算放大器电路中的偏移调整,其中包含许多其他适用信息。


在他的回答中,miceuz 提到了NatSemi 的 AN-31 第 6 和 7 页

毫不奇怪,那里的电路与我在上面描述的方法和 Maxim 应用笔记中的方法相同,但这些图表更具解释性,所以我在这里复制了它们。

在此处输入图像描述

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这个链接已经整理好了。通常,您必须将校正电压注入其中一个输入。

此 PDF包含用于反相和同相配置(图 18 和 19)。