運放塊輸出失調電壓消除,只需一個電阻(下集)

2021-01-08 電子產品世界

　　運放塊輸出失調電壓消除，只需一個電阻(結束帖)。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/282304.htm

　　3)，同相放大電路Uos的消除

　　電路A用於測試，電路B用於消除Uos。

　　

 

　　3-1)，當運放塊參數Ios=Ibs=0時，Vos與Uos的關係

　　按照1-1關係式，A電路的Uos=VosG=Uo=5.32mv。沒有基極電流，電阻Re就沒有壓降，但是，Uo經Rf/Re分壓到-端，U-=Uos*Re/(Re+Rf)=1.9mv。

　　電路B，+端加一個電壓U+=-1.9mv，放大2.8倍輸出-5.32mv，則Uos消除，Uo=0。

　　

 

　　3-2)，當運放塊參數Ibs=0，Vos=0時，Ios與Uos的關係

　　電路A測試數據如下表，由於Vos*G=0，所以Uo是Ios在Re產生的壓降放大G倍的反向，即Uo=-0.5ReIosG=-50mv，還有U-的0.5ReIos=0.5mv也經Rf輸出與Uo疊加，所以Uos=-0.5ReIosG+0.5ReIos=-50+0.5=-49.5mv。整理得：Uos=0.5ReIos(1-G)。

　　+端加U+=0.495mv電壓，Uos可以消除。

　　

 

　　3-3)，當運放塊參數Ios=0，Vos=0時，Ibs與Uos的關係

　　電路A測試數據如下表，Uo是Ibs在Re產生的負向壓降放大G倍的反向，即Uo=ReIosG=30mv，但是U-的ReIbs=-3mv也經電阻Rf輸出與Uo疊加，所以Uos=ReIbsG-ReIbs=30mv-3mv=27mv。整理得：Uos=ReIbs(G-1)。

　　+端加U+=-2.7mv電壓，Uos可以消除。

　　

 

　　3-4)，如何計算Re和Ro電阻值

　　上述測試可知，靜態基極電流在+端電阻Ro的壓降總是負向，對應輸出只能消除正向的Uos，所以必須通過限制Re電阻值，使輸出失調電壓之和Uos=VosG+0.5ReIos(1-G)+ReIbs(G-1)=VosG+Re[0.5Ios(1-G)+Ibs(G-1)]為正向電壓。則Re電阻值上限：Re電阻Ro計算按照1-3關係式Ro=Vos /(0.5Ios+Ibs)，式中Vos=Uos/G，則，

　　Ro=Uos/(0.5Ios+Ibs)G，其中Uos是輸出失調電壓之和。

　　電阻Re和Ro按照3-4表中三個關係式順序計算。

　　

 

　　3-5)，驗證

　　以NE5532運放塊為例，參數如上表。

　　首先，按照3-4a式計算Re，

　　Re<100(5e-4)/[0.5(1e-8)(1-100)+(2e-7)(100-1)]=2.59K， 或者Re<(5e-4)/[-0.5(1e-8) +(2e-7)]=2.564K，取1K，

　　再按照3-4b式計算Uos，

　　Uos=100(5e-4)+(1e+3)[ 0.5(1e-8)(1-100)+(2e-7)(100-1)]=69.305mv，

　　最後按照3-4c式計算Ro，

　　Ro=(6.9305e-2)/[(2e-7)+0.5(1e-8)]100=3.38073 K。

　　搭建電路如下，未加Ro時，Uo=Uos=69.305mv(紅線);加Ro後，Uos被消除，Uo=0(如藍線)。

　　

 

　　以上電路8uv的調幅波AM(紅線) 經Ro輸入，放大100倍至800uv(黑線)，則Uo輸出與Ui波形的中軸重疊，Uos被清除。

　　

 

　　4)，反相放大電路Uos的消除

　　再以NE5532運放塊為例，仿真驗證了正反相放大電路消除Uos的Re和Ro電阻計算方法一樣。

　　

 

　　附錄

　　


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