Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники (5-е изд.,1998) (1151957), страница 110
Текст из файла (страница 110)
паст!ортах пн ОУ приводятся также (см, типичную зал исямость 7,„, О ! о с!:. ЗО -уа С Ха БО УЕ з,п зза г,'с Рис 7 " 'тсмперагурнпх ~ааисимос.з, входного гека бапоаяриогс Сзу с до.арифмияеская сспм~а: ! -пинеииая ыкала Ри ' Зааисикм па еходао.*.: ок ~ ЛТ ОЪ' си ра пк: ес.мно ы;рине»ия 421 Преаиаиоииые схемы и маловумягная аиггаратура 420 Глава 7 700ком 1овкам бог Ф (),„на рис. 7.3). Обратите внимание на отличные характеристики ОРА111, являющиеся следствием каскодной схемы входног о каскада. Сдвиг напряжения. Сдвиг напряжения на входе усилителя очевндный источник погрешности. У различных ОУ этот параметр сильно варьирует- от десятков микровольт у «прецизионныхи ОУ ло величин в 2-.5 мВ у обычных бескорпусных ОУ, таких как ).Р411.
К настоящему времени чемпионом по минимуму сдвига среди ОУ без стабилизации прерыванием является МАХ400М (17,„, не превышает !0 мкВ). Мы ожидаем дальнейших достижений в этой области. Хотя большинство хороших одинарных ОУ (но не сдвоенные и не счетверенные) имеют выводы лля регулировки сдвига, все же по ряду причин имеет смысл выбирать усилитель с малым начальным напряжением сдвига 07.„, „.„Во-первых, у таким образом спроектированных ОУ наблюдается соответственно малый дрейф напряжения слвига с температурой и временем Во-вторых, достаточно точныи ОУ не требует внешних элементов подстройки (подстроечный потенциометр занимает место, требует начальной подстройка, а со временем настроика может изменится) В-третьих.
лрейф напряжения сдвига и подавление синфазных напряжении ухудшаются из-за разбаланса. вносимог о потенциометром. регулируюшим сдвиг. На рис. ' 4 показано, как регулировка сдвига увеличивает температуриыи лрейф Изс рисунка видно, как зависит регулировка сдвига от оборотов потенцномегра„ с павлу*ппим разрешением В 'уаиОне гуентра. ООООеннО лля бОлыпнх значении сопротивления гюлстроечного оотенаиоме,рн Наконец, вьг, как правило. обнаружите.
что рекомендуемая внеш. няя цепь обеспечивает слишком большой диапазон насгроикн. а в результате почти невозможно уменьппггь (г, „„, ло вели ины в несколько михроволь ц но лаже если это уласгся «лелать, настройка будет стоть критичнои, что вряд ли она останется надолго неизменной Н еше одно. о чем следует гюдумать, этО тО, чтО изгОтОвитечем прецизионног о ОУ . лсс иастутрееи Рис 74 Тииилная зависимость сленга ОУ от лксм оборотов гягулиругуигего санит многосборотггого,'.' оотенииомет ра .сля несколькнт тнаяенил емаерк. ":.
«уры нуль сдвига путем клазерной подгонкнг) ' „; на стенде перел отправкои в продажу; ВОЗМОЖНО, ВаМ СаМИМ СдЕЛатЬ ЭТО ГГуляуб''.';.)к не удастся. Наш совет: а) для прецизиоиь ньух схем применяйте прецигионные ОУт!:;) и б) ештуг вам требуется допоггиигельиявз-с, подстройка сдвига.
используйте схему;,:,;г', тонкой подстройки, например олпу из т~1:,."4 что показана на рис 7,5. где полный дик).'.. назон подстроики составляет -,' 50 мкВ Поскольку сдвиг напряжения может),:.~у,' быть настроен на куль. то в конечнтр)т.",::; итоге значение имеет лишь дрейф сдвнф,, со временем. Лри изменении т емггератуйэуо"( и напряжения питания Разработчики п(ня,, цизиоиных ОУ много работаю: наЛ Хя~ !„' нимизациеи этих погрепшостен. В зтвй'.(..
смысле наилучшими параметрами обяуя)-,4 лают биполярные ОУ (в противопгуутоЖ '":, ность ОУ с ПТ-входом). но прн нх ВРФ,;:":", мененин в бюджете погрешностеп монФ';;;"'й начать домииировш.ь вхолной сок у зуЧ)У; ших ОЪ лреиф не превышаег 1 угхВ~;= а у наилу ппего па сей момеш ', 'г'у без ств"л билизапии прерыванием АО707 АГг, .е ктй "., =- 0,1 мкВОС, Епзе одни факт.ор, ко орый с,еду,;", твТ.-Я име.гь и нилу, это дрейф из-за самоитгг(уе;к:. ' ОУ когда он включен па иизкооулну~-„,. цагрузку Чтобы исключить осг льшие и .
пв2 ГРЕГПНОСти. ВЫЗЫВаЕМЫЕ ЭТИМ уффеяттккг:. часто приходится ограничивать сгнив . яяФ .' значение сопротивления нагрузки 03 х(~~' Внсглни ~гсов ь. к, гясн т, ггга тгнвертнрс окг . с, - неггнее, гг внл», этс: молот усуд,пать бгол грепшостеи слелуюшего каскада смешеууия' Йхтенно такого рода , )у мы Встретим В наглом п(гнмс)уе нация Для уех схем. где важен ,":в несколько микроволь г. заметное е начинают оказывать температурдиенг (ог расположенных вблизи юшнх тепло компонентов) н терХс„(от контактов р~знородных ме,). Эти вопросы возникнут вновь, )хетаг будем обсужлать в рази. 7.08 ецизионный усилитель со тиабилрерываиие ю В табл. 7.1 дано сравнение наиболее важных параметров семи наилучших прецизионных ОУ Потратые на нее некоторое время — это позволит вам хорошо почувствовать ге компромиссы.
на которые приходится идти при разработке высококачественных ОУ, Обратите внимание на противоречия между такими параметрами, как сдвиг напряжения (и его дрейф) и входной ток у биполярных ОУ и ОУ на ПТ с р .л-переходом. Вы получите также наименьшее напряжение шумов у биполярных ОУ, причем оно падает при увеличении тока смещения: ниже, при рассмотрении шумов в этой главе, увидим, почему это происходит. Однако желание получить низкий ток шумов всегда ведет к выбору ПТ ОУ. причины чего также будут ясны позднее.
Вообще для получения малых входного тока и тока шумов выбирай.ге ПТ ОУ, а биполярные ОУ- для малых напряжения сдвига. дрейфа и напряжения шумов Среди ОУ с ПТ-входом доминируют ОУ на ПТ с р - ппереходом, особенно там. где нужна точность В частности МОП- транзисторы имени уникальный ухудшаюшии их параметры эффект, который не наблюдается нн у биполярных транзисторов нн у ПТ с р -л-переходом Он выражается в том, что примесь ионов натрия в изолируюшем затвор слое медленно перемешается гтод воздеиствием электрического поля. порожденного напряжением (/туь,„с что приводит к дрейфу сдвига напряженна порядка 0.5 мВ за несколько лет Этот эффек~ усиливается прн повышении температуры н црн бо ~ьшоьт сигнале на дифференциальном входе Напри.
мер. и паспорте ОУ с МОП-транзисторным вхолом СА3420 указано а качестве типично;г изменение 1,„, 5 мВ ю 3000 сг работы пря 125 с и входном ьапряженин 2 В Эту натриево-нонн)ю болезнь можно вылечить. вволя фосфор в область затвора Например. фирма Техаз 1пзугпшепсз пспОльзует В свОнх сстинейнулхг" КМОП-сериях ОУ (Т1 С270) и компарагоров (Т! С33с) и Т) С3тОг затворы и.
поликрнс. аллического кремния. легированного фосфором Это тюпусяриые неторопге устроиства, выпускаемые в различ Прели»и«маме»хема и малолттмялтеяааларм.ра 423 с » в Ф о я -х оо тэ й х с се ее о о ы ; 8йх Х !,$ 8 ~ ~й ~ а ~Е о о о о о 'о— с ее е, с х с о с о о со с о о о о =о о с с. '-' оо он о о оо о' о яо с о о л ся хж ' Огт ,» , Е» о » о о х х1„т ' ы'-т ы х". ло ' ыв "" о оо я се , б' » » с а ыж- е.
с » » » х кй й , й а " -э » я»: .а ооо корпчсах с различными характери по быстродействию и мощности " 'воляюшие получить приемлемый ой лрейф напряжения сдвига В слвига на каждыи вольт шффе"вльного вхолного напряжения). тся важное исключение из общего "а, по котором) ПТ ОУ, а особенно -яма МОП-транзистетрах, имею~ больстпечальное напряжение сдвига и набольший дрейф Н„,„т температурой м, чем биполярные ОУ. Это '" ' ение касается так называемых усп"'ей с автоподстройкой ну чя тили с« эаиией прерыванием) в которых ся аналоговые МОП-ключн и ' ели для восприятия и корректиров" . точной погрешности сдвига обьтч- У 1который сам часто ив отавлнва'тпа МОП-транзисторах на том же е). ОЪ' со стабилизацией преры дани. даже более низкне напряссдвиеа и лрейф, чем наиболее гочс)йтнполярньте ОУ 5 мкВ 1макс ) и ."С1макс.) .но не бесплатно Онн ',некоторые неприятные особенное- , орые делатое вх неприемлемыми " тяих применений Мы лигальн« '"М этн осе»бенет«сев в разд 7 08.
ицвент ослабления сиифазиых сиге!Йедостнточньтй коэффициент ослаб,:~зтнфазньтх сигналов,'КОСС) ухул':,:,Очвосте схемы, так как появляется ,.',напряжения. зависящий о~ уровня , а посте янно: «тока на входе. Обыч эффектееьт моткно пренебречь. ов ентев малом» изменению коэффиусилевия и в аобом слх чае можа '.-Лреодгюел за сче~ выбора к«нфвИнверт етрутотцив уснлвгель в ш,~еит неинвертируеоше1 о нечувстви, ж КОСО отжръш вщч«чсвлвтеля '-.
в не~сереете иштх е лишт цех ~асляегся малыи штфференииальнын на фоне большщ о стшфазно~ о сме ,' по»ному большое значение КОСБ я сутттес гневным параметром -.случаях авдо тпта1ельн«прод;мыовфшурацвю схемы. а кроме .о , врать ОЪ' с болыиим значением ';: И снова проблемы по»тоже~ ре*.'ОЪ' вы«шорт. кл;юса врстте ОР- с минимальным КОСС, равным 120 дБ тдття сравнения: ОУ типа 411 обладают весьма умеренным КОСС в 70 дБ).
Мы в дальнейшем кра.гко рассмотрим дифференииальиые н измерительные усилители с высоким коэффициентом усиления и высоким КОСС. Коэффициент ослабления изменений питания 1КОИП). Изменение напряжения питания причина небольших погрешностей ОУ Как и болыиннство параметров ОУ, коэффициент ослабления изменений питания тКОИП) специфицируется по отношеннто к сигналу на ехадт Например. ОР-77 по спецификации облалаез КОИП равным ПО лБ на постоянном токе, т. е. изменение напряжения одного из ис гочников питания на О.т В создает выходной сигнал. зквивалентныв нзменению снгнача на дифференциальном входе на 1 мкВ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
