hhis10 (558076), страница 3
Текст из файла (страница 3)
отсекая исгок аз стока 7.06. Входные погрешности Отклонения вхащ1ых хараг-ериствк 11У от изеа.:ькых. Обстждавилзсгя в1 :41к1:. КС 1ВОСТЬ,НЯ: Евин 1ЗХО1пзаго Сацр 11калския и вха:щого Гока сленг кщ1ряжепня по.явление синфазнога сигнала Б Отклонении пктакня. Лреиф эткх величин с 1емпера Г)рой и временем) соз .,ают, как правил,: серьезные 1ру дюсги при проектвровашги прецизиоиньгх схем и засгавляю1 делал, . опалнитсльну1о работъ лри составзекки конфигурации схемы. подборе э 1емектов и выборе конкретного ОУ Я чщ всег; та 1юясии;ь на примерах 478 (лада 7 Прецизионные схемы и ссалсипумяптая аппаратура 479 Темперазурныя ко; з$фнын, не боксе Ток сме пзез1я51 7,.„, нА.
ие более Ндяиг аходнмо иагрянения ! „,.мВ, пти 25-'С не бол . : оооо |ох ОР-77Н (бипоаяр ныя! !.т5штс !супербеза,' ОРА ! ! ! В (ПТсг и переходом! АП54РЬ (ПТ с р-яперехсдом! сСН8500А СМОП-граизисзор! 0.025 *,о Е 0,00 ! 0Д000 ! 2!ух~ 1 ко . аоп 'и. Фаине сагзыкекие 8 что мы вскоре и слезаем. Заме~им еше. что эти погрешности или им аналогичные существуют н у схем усилителей на дискретных компонентнх. Входное сопротивление. Давайте обсудим бегло только что перечисленные источники погрешностей.
Входное сопротивление образует дели!ель напряжения с сопротивлением источника,от которого сигнал поступает на усилитель, поэтому коэффипиент усиления по отношению к расчетному снижается. Чаше всего это не проблема, гак как входное сопротивление значительно увеличивается за сче.! обратной связи Например„ операционный усилитель ОР-77Е с входным каскадом на биполярных. а не на полевых транзисторах имеет типовое значение иполнота дифференциального входнозо сопротивления» 45 МОМ.
В схеме с достаточным пеглевым усилением обратяая связь полнимает входное сопротивление до значения ипалнаго синфазного вход- но!'о сопротивления» 200000 МОМ. Даже если этога мало. то можно воспользоваться ОУ с входным ПТ-каскадом, у козорого Я,к достигает астрономических величин. Входной тон смещения. Это более серьезная вещь. Здесь речь пойдет о наноамперных токах.
ч.то может вызвазь мнкравольтные ошибки лаже прн милых полных сапротннленнях исгочниха порядка 1 кОМ Снова на выручку приходят ПТ. но приходится мириться с большим возрас.! анием сдввта на напряжению как ила!он за улучшение ситуации с током. Ьиполярные ОУ са сверхвысоким 11, такие й'! 1012 317 и 1 М11 .сдгхсе матзт имел ь исключительна малын вхотшой гак. Дтя примера сравним прештзианнын бщсазнтрнын Оператщанньш усн.
сиге ть ОР- 77 с 1П 1012 (бнпаляриьщ, ощимязнраванныи д.ш получения мало! а тока сметцения), ОРА11! (На ПТ, прецизианныи, с малым смещением). АО549 (1Т1 са сверх- малым смешением) н 1СН8500 (ОУ на МОП-транзисторах с нсклю«пгтельна малым смешат!ием!. эта нанлучтцне типы на момент написания ланнон книги, н мы выбрали самые лучшие модификации каждо! о типа.
По сравнению с препнзионным ОРг87:;; у хорошо спроектированных ПТ-усилите .; сба лей ток смешения крайне мал, но намнагт!."' больше сдвиг напряжения. Так как сдвиг,'.." напряжения все!да можно настроить лбб ~' нуль, гораздо большее значение имеет етйз'11 температурный дреиф, В этом смыс)са:, сй ПТ-усилители имеют параметры в 3 нТ!1".'.;. 6000 раз хуже. В операционных усиля,';-х гелях с наименьшими значениями вхоД;:."'; ного !ока и качестве входного каскадд,':=;. нспользутатси МОП-транзисторы Ойа"*'~' становятся популярными из-за дсзсту6'„-,!:",'" ности недорогих усгройсзв, таких Яяя,",з 3440.
3160, серии Т1 С270 и 1С1.7610, а таку'.!=,' же устройств со сверхмалым такам сыбз;.'; щения, подобных названнохту ранее 8500йк"!.' Однако МОП-транзисторы н азличне ОФ ., ПТ с р -и-переходом и бнполярньн тра)ьу 1, знстаров имеют очень болышш дрежФ',';: аэлита напряжения ОО Временем -эффеат2 ' кспорьщ мы кратка оасудшп. Пес!тон)1' „' выигрыш в погрешностях по зс тб атея"азу быть гнл ерин вслед!Инне возрастания нрк, я грепщос гей па напряжению. В любав схе '-";, ме, гле ток смешения может дать 'валах тельный вклад н оптибку, имее! смь"~:."х ея убелиться в гом, что в цепях обоих вханзя з ОУ сопротивление Но!очипка одна и тв же, как указывалось в разш 4.12, ласзн 'у этого нас будет интересовать талька та кой парные р ОУ, как пиж "дии н. Ода замечание по поводу компенсаштн то~ ния.
В ряде прештзионных ОУ при" ется схема пкомпснсашп! смещения», Трая уменьшает входной зок почти до зв тЕМ СаМЫМ ЛЕЛаЕт МЕНЬШЕ И Сааз.. ""иуняцую погрешность; ч сабы поь, как это делается, верни гесь тельному упражнению 8 в конце ;,'Имея лена с тако.о типа ОУ, вы вски ничего не выиграете., согпацротивления на обоих входах, по " 'у остаточный ток смешения и юк '.н у ОУ с компенсациеи смещения ы по величине. мо сказанного, есть еше одно абво, которое нала помнить, при- ОУ с ПТ-виолам.
Дело в том. что йй ток помещения» есть на самом 1:.ток утечки затвора и что он резко при повышении темперасуры Оруря. удваивается при повышении туры на каждые 10 С, см. рис 'гА так как ОУ с ПТ-входом час!о ются (ИМС 356 рассеивает в по- мВТ), то истинный входной юк ":.быть значительно выше указанно"'~тсаблице при 25'С. Для сравнении , что вхаднон ток ОУ с биполяр одным каскадам на самом деле ' ' н базы, в с ростом температуры ан 445ис. 7.2). Поэтому ОУ с РПсвхаРО впечатляющими на бума!.е дан;.;.По входному току может не дать ; Го улучтпения па срнвненшо с ха', '(биполярньтм устройством со сверх- значением О.
Пример: ОРА111 'диым током 1 ПА при 25 С будет , входной так 10 пА прв температуре а 65 С, а эта болыпе. чем .;-, со сверхвысакюа В при тай жс туре. Популярная серия ОУ с Т1Т 355 имев! входнои зак. катсзрын с входным . оком 8 110(2 нли *При 25 С, но ва ьтногсз раз бассьше ышеиной гет птературе. 14 наконец., вне!!ни ОУ по входным токам ,айгесь некоторых тнтюв ПТ ОУ, .' ых х',. Завнси! Оз ихаднОго иа- В спетификациях обычно ука, я только значение 1„.„при 0 В (сере ,впряжения писания), Однако н хо. 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 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
