Запорожец  Издания 

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 ] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

либо в отрицательную (Vsat) сторону, даже если не подано входное напряжение. На рис. 5.17 показана передаточная функция при замкнутой петле обратной связи. В результате действия обратной связи диапазон входного напряжения существенно расширился и выходное напряжение может поддерживаться вне области насыщения. Это еще раз демонстрирует преимущества работы ОУ в режиме с обратной связью.


Рис. 5.17. Передаточная характеристика ОУ с обратной связью, иллюстрирующая влияние напряжения смещения Vos-

Для иллюстрации влияния напряжения смещения на выходное напряжение в ОУ с обратной связью рассмотрим простую схему на рис. 5.18. Для определения влияния Vos будем считать ОУ идеальным, причем источник напряжения Vqs подключен последовательно с неинвертирующим входом. Результирующее выход-

лллл-


Рис. 5.18. Схема для оценки vo, обусловленного влиянием Vos-

ное напряжение vq = VqsAcl == Vos (1 + 2/1), откуда следует, что часть выходного напряжения, являющаяся результатом воздействия напряжения смещения, равна напряжению смещения, умноженному на коэффициент усиления с обратной связью Лсь (0) для неинвертирующего входа.

•7.7. Компенсация напряжения смещения. Во многих случаях, Особенно когда уровень входного сигнала велик по сравнению с напряжением смещения, влияние Vos будет несущественным.

меются также прецизионные ОУ с максимальным напряжением смещения от 10 до 100 мкВ. Более того, поскольку l/gg по-

оянное напряжение, его влияние во многих случаях можно



устранить путем применения емкостных или других схем раз вязки, пропускающих только переменную составляющую вход ного напряжения. Тем не менее в ряде случаев необходимо ком пенсировать или вообще исключить влияние напряжения смещения.


-WW-

Входы устаноВни нуля

10-о5оротныи потенциометр

Рис. 5.19. а и б - схемы компенсации напряжения смещения; в - ОУ со специальными выводами компенсации.

На рис. 5.19 показаны простейшие способы компенсации Vos-На рис. 5.19, а на неинвертирующий вход ОУ подается регулируемое, необходимое по величине напряжение при помощи потенциометра Rg и резистивного делителя напряжения на R и Rb-Диапазон изменения компенсирующего напряжения будет лежать в пределах от -15 до +15 мВ. Этого вполне достаточно для перекрытия всех возможных значений Vqs. При желании этот диапазон можно сократить уменьшением R- до 50 или даже 20 Ом, чтобы добиться более точной компенсации. На рис. 5.19, б приведена похожая схема компенсации, но компенсирующее напряжение подается на инвертирующий вход.

Некоторые ОУ имеют специальные входы для компенсации напряжения смещения - входы установки нуля (рис. 5.19, в)-Между входами установки нуля включают потенциометр с сопро-



1в = (/й, -f IbJ/2

(5.30)

тивлением от 20 до 100 кОм. Скользящий контакт потенциометра подключают к источнику отрицательного напряжения V~.

В любом из приведенных выше способов компенсация должна проводиться при отсутствии напряжения на входе. При этом на выход подключают чувствительный вольтметр постоянного тока и, вращая потенциометр, находят точку, в которой выходное напряжение становится равным нулю.

5.7.2. Температурный дрейф напряжения смещения. Входное напряжение смещения зависит от температуры. Изменение напряжения смещения от температуры определяется формулой:

TKHig = dVosldT. (5.29)

Величина TYMvqs входным каскадом на биполяр-

ных транзисторах связана с напряжением смещения приближенной формулой TKHos » Vos/T, где Т - абсолютная температура (в большинстве случаев 300 К). При V 1 мВ температурный дрейф примерно равен ТКНдд = 1 мВ/300 К = = 1000 мкВ/300 К = 3 мкВ/К = 3 мкВ/Х. Итак, при изменении температуры на 10 °С дрейф напряжения смещения составит около 30 мкВ.

Описанные способы компенсации напряжения смещения достаточно эффективны лишь при какой-то одной температуре вследствие различных значений напряжения смещения при различных значениях температуры. При изменениях температуры в обе стороны относительно значения, при котором была проведена компенсация, снова будет ощущаться влияние напряжения смещения. Тем не менее это влияние будет значительно ослаблено методами компенсации. Например, если температура из.меняется ь пределах 10 °С, то «нескомпенсированная часть» напряжения смещения составит около 30 мкВ при напряжении смещения 1 мВ. Это в 30 раз меньше, чем начальное Vqs, т. е. компенсация значительна.

5.8. Входной ток смещения

Для нормальной работы любого ОУ через его входы должен течь ток (в том или ином направлении). Этот ток называется входным током смещения или просто током смещения (рис. 5.20). Два тока /, и 1в, не будут абсолютно одинаковы и, как правило, отличаются примерно на 10 %. Поэтому точным значением тока Щения, /д, принято считать среднеарифметическое двух входных токов:



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 ] 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193