![]() |
Главная -> Операционные усилители 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 [126] 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 ключей К высокоомному источнику напряжения. Экранная оплетка коаксиального кабеля, корпус операционного усилителя и охранное кольцо вокруг неинвертирующего входа соединены все вместе на выходе. При любом сигнальном возбуждении неинвертирующий вход и центральный проводник входного кабеля окружены нулевым электростатическим полем. Сопротивление изоляции диэлектрика кабеля (полиэтилен) не является критичным, так как к нему приложено только низкое входное напряжение сдвига операционного усилителя. Входные сопротивление и емкость всей схемы имеют экстремальные значения /?+синф и С+синф. Поверхностные ионные токи, индуцированные изменением входного сигнала, отводятся через низкое выходное сопротивление. В неинвертирующем усилителе (б) охранное кольцо подключается к центру низкоомного делителя напряжения обратной связи. В симметричном преобразователе ток - напряжение (в) потенциал обоих входов перестраивается за счет низкоомного (10 кОм/10 кОм) делителя напряжения, подключенного между выходом и землей. 11.4. Настройка нуля сдвига операционной схемы [6, с. 76, 18-21] Принцип настройки нуля выходного сдвига прост. К соответствующей точке операционной схемы подключается переменный источник или резистор, который приводит его выход к нулю. Однако, чтобы предотвратить ухудшение характеристик операционной схемы (влияние настройки нуля сдвига на коэффициент усиления с обратной связью, коэффициент ослабления синфазного сигнала или температурный дрейф), следует соблюдать определенные правила. Мы покажем эти правила на двух примерах неправильно спроектированных схем. Инвертор напряжения на рис. 11.31 обнуляется с использованием соответствующих выводов операционного усилителя. Выходное напряжение сдвига будет равно нулю, если одв = -Гем(1И2) (11-78) [см. уравнение (11.12)]. При биполярном операционном усилителе общего назначения (/~см=100 нА) и при величинах сопротивлений, указанных на схеме, чтобы удовлетворить требованиям уравнения (11.78), потребовалось бы исключительно большое напряжение сдвига £сдв=-5 мВ. Операционный усилитель уходит далеко от оптимальной рабочей точки £сдв=0, и его температурный дрейф возрастает до 17 мкВ/°С [см. уравнение (3.13)]. Это--следствие неправильного использования выводов, предназначенных для настройки нуля входного напряже- ния сдвига операционного усилителя, для компенсации токовой составляющей выходного сдвига операционной схемы. На рис. 11.32 показана обратная ситуация. Генератор линейно-изменяющегося напряжения, выполненный в виде управ- СДВ.БЫГ Рис и 31. Неправильное использование выводов настройки нуля напря-жепия сдвига ОУ для подавления токовой составляющей выходного сдвига операционной схемы, вызывающее появление температурного дрейфа. ляемого интегратора (схема управления не показана), обнуляется за счет внещнего тока /, вносимого в суммирующую ![]() 50 кОм> сдв вых ![]() Рис 11.32. Непрактичная схема настройки нуля двухдиапазонного генератора линейно-изменяющегося напряжения. При -сдв" настройка нуля зависит от выбранного диапазона (от величины сопротивления Ri). точку через резистор с большим сопротивлением R. Тренд выходного напряжения равен нулю, если (11.79) Где /=300 нА при /-см=100 нА, £сдв=2 мВ и /?, = 10 кОм. Переключение генератора «пилы» на работу, в десять раз более 1едленную (/?i = 100 кОм), потребует изменить также величину хомпенсирующего тока до /=120 нА. Это непрактично и являет- ся результатом применения токовой компенсации для установки нуля напряжения сдвига {Е-vO). Оба эти примера приводят к четкому выводу. Два независимых источника погрешности Есдв и /~см ДОЛЖНЫ обнуляться схемой с двумя степенями свободы (рис. 11.33). ![]() Рис. и 33. Схема настройки нуля инвертора напряжения с двумя степенями свободы (двумя независимымр регулировками). Pi - настройка нуля .сд» ~ компенсация -15 8 Хорошо зарекомендовавшая себя процедура состоит в следующем. Сначала устанавливается на нуль Есдв путем либо прямого измерения между входами операционного усилителя, либо путем измерения на выходе при увеличенном по меньшей мере до 1000 коэффициенте усиления с обратной связью, если, конечно, это позволяет конструкция. Вторым этапом является настройка нуля выхода путем задания /=/~см при отключенном резисторе Ri. Существуют и другие методы, и некоторые из них мы опишем. 11.4.1. Настройка нуля потенциальной составляющей сдвига Использование соответствующих выводов операционного усилителя является наиболее широко распространенным способом настройки нуля входного напряжения сдвига Есдв. Конкретная схема цепи настройки нуля определяется изготовителем ОУ. Если у операционного усилителя указанных выводов нет или если настройка нуля дает побочные эффекты (взаимодействие между сдвигом и температурным дрейфом), то можно использовать один из методов, приведенных на рис. 11.34. Рекомендуется при этом наблюдать показания выхода на осциллографе, потому что входная емкость вольтметра может вызвать генерацию. Если это произойдет, нужно включить последовательно с входом вольтметра развя-вывающнй резистор 10 кОм. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 [126] 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 0.0361 |
|