СПОСОБЫ КОМПЕНСАЦИИ НАЧАЛЬНОГО СМЕЩЕНИЯ ВХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ в устройствах на микросхемах

August 1, 2014 by admin Комментировать »

Большим и конструктивно малоустранимым недостатком ОУ является наличие на их входе начального смещения. Это смещение можно не учитывать при построении усилителей переменного тока на основе ОУ, поскольку в них обычно используют разделительные конденсаторы. При построении усилителей постоянного тока приходится считаться с необходимостью компенсации постоянного смещения на входе ОУ. Это напряжение не отличается стабильностью и может меняться при изменении температуры, времени работы и в силу иных причин.

Рис. 4.2. Вариант схемы компенсации начального смещения

Рис. 4.7. Схема компенсации начального смещения на входе ОУ

Некоторые схемные решения, предназначенные для решения проблемы компенсации начального смещения на входе (входах) ОУ, приведены ниже. Простейшая схема (рис. 4.1) состоит из регулирующего потенциометра R3. Резистор R1 предназначен для снижения влияния регулирующего элемента — потенциометра R3 на входное сопротивление усилителя. Резисторы R2 и R4 обеспечивают «растяжку» диапазона регулирования, более плавный и точный характер регулировки.

Ориентировочные номиналы элементов схем: потенциометр R3 — ед…. сотни килоом, R1 — на два порядка или более выше номиналов резисторов, подключенных к входу ОУ; R2=R4 — на порядок выше номинала R3.

Вариант схемы компенсации начального смещения на основе резистивных делителей (рис. 4.2) позволяет обеспечить плавную регулировку напряжения. Для реализации схемы обычно R2=R4»(R3«R5=R6). Например, R2=R4=33 кОм; R3=200 Ом; R5=R6=27 Ом, Rl=10 кОм. Это позволяет регулировать напряжение смещения в пределах ±10 мВ при типовых напряжениях питания ОУ ±12,6 В.

Рис. 4.6. Вариант схемы регулировки напряжения смещения

Компенсатор смещения нуля ОУ, рис. 4.3 (верх), позволяет плавно регулировать напряжение на входе операционного усилителя в пределах от +150 до -150 мВ. Сузить эти пределы в 3 раза можно за счет увеличения номинала резистора R3 до 3 МОм, либо снижения номинала резистора R2 до 3,0—3,3 кОм. Третий вариант — замена потенциометра R6 цепочкой равновеликих сопротивлений R5=R6=R7, рис. 4.3 (низ).

Еще один вариант схемы компенсации начального смещения ОУ, рис. 4.4, использует для стабилизации напряжения смещения два прямосмещенных диода VD1 и VD2. Развитием этой идеи служит следующая схема, рис. 4.5. Для дополнительного повышения стабильности напряжения смещения использованы генераторы стабильных токов (ГСТ)У в качестве которых можно в простейшем случае использовать высокоомные резисторы.

Простые ГСТ рассмотрены также в книге [4.1, 4.2]. Схема, рис. 4.5, за счет параллельного включения нескольких регулирующих элементов R2j—R2n позволяет компенсировать независимо друг от друга начальные напряжения смещения нескольких ОУ

Отмечу, что в качестве элементов стабилизации начального смещения могут выступать не только полупроводниковые германиевые или кремниевые диоды или их последовательно включенные цепочки, но и специальные элементы, предназначенные для стабилизации напряжения — стабисторы, стабилитроны, специализированные микросхемы, рис. 4.6.

Другие способы компенсации более подробно изложены в монографии [4.3].

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты