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概要
整体架构流程
技术名词解释
1.输入失调电压
2.输入失调电压对电路的影响
3.数据手册中关于失调电压的描述
技术细节
小结:
概要
提示:这里可以添加技术概要
实际运放与理想运放具有很多差别。理想运放就像一个十全十美的人,他学习100 分,寿命无限长,长得没挑剔,而实际运放就像我们每一个个体,不同的人具有不同的特点。要理解这些差别,就必须认识实际运放的参数。
整体架构流程
提示:这里可以添加技术整体架构
图是用于描述实际运放几个关键参数的等效模型。模型中,第一个黄色运放是一个近似的理想运放,只有A。不是无穷大,其余都是理想的。第二个运放是一个理想运放,它组成了一个电压跟随器。我们结合这个模型,由重要到次要,依序介绍运放的几个关键参数。
技术名词解释
1.输入失调电压
本质定义当运放的两个输入端接地时,由于图中Vos的存在,经过A倍放大,输出电压必然不是0。在运放的负输入端施加一个可调节的直流电压uos,调节 uos使得输出电压等于О时,此时的uos即为运放的输入失调电压Vos.注意,上述测试过程是在运放开环下进行的,它只为描述该参数,是想象中存在的,在现实中我们无法做到精细调节产生如此精准的电压,使得开环运放输出为0。输入失调电压的实际测量方法,另有标准测试电路,本书不涉及。
根源和大小输入失调电压,是任何一个运放都存在的,它来自于运放内部电路的电路结构以及非对称性,是难以从根本上消除的。
2.输入失调电压对电路的影响
在实际应用中,输入失调电压的存在,将使得放大电路的输出,产生不期望的、额外的直流电压。
以图电路为例,这是一个标准的同相比例器,增益为101。输入信号为幅度5mV的正弦波,频率为1kHz,直流偏移量为OV,按照理论分析,电路输出应为幅度505mV,直流偏移量等于0V的正弦波。
注意,上述测试过程是在运放开环下进行的,它只为描述该参数,是想象中存在的,在现实中我们无法做到精细调节产生如此精准的电压,使得开环运放输出为0。输入失调电压的实际测量方法,另有标准测试电路,
但是,实际的输出波形如图所示,可以看出,输出峰峰值是正确的,但波形含有200mV左右的直流偏移量。这是设计者不期望的,但却出现了。我们称这个200mV的输出直流偏移量为“输出失调电压”,用Uos_our表示,它的标准定义是:一个放大电路,当输入为0时,输出存在的直流电压。它与电路中的运放的输入失调电压有关,也与电路的增益有关,也与后续要讲的偏置电流,外部电阻值等有关,不属于运放固有参数,因此数据手册不会给出。
3.数据手册中关于失调电压的描述
在运放LM324的数据手册中,关于失调电压,有以下截图。
从截图中看出,LM324 的输入失调电压(此数据手册中用Vo表示,不同厂家,甚至相同厂家不同器件,符号表示方法略有不同,不必在意)典型值为3mV,最大值为7mV。这是什么含义呢?
同一种型号的运放,一颗芯片与另外一颗芯片的输入失调电压是不一样的。同一颗运放,在不同条件下,比如不同温度,它的输入失调电压也会变化。但是,对同一型号运放来说,它的输入失调电压会满足一定的统计学规律。
比如,对1000颗LM324(至于到底是100O颗,还是100颗,取决于生产厂家的规定),在25℃下实施输入失调电压实测,以1mV为聚类区间,得到如图所示的柱状图(纯属作者臆造,只为解释清晰),最负的为-5.5mV,最正值为 6.8mV一一属于7mV档。那么,最大值就是7mV。
技术细节
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典型值的来源,是根据高斯分布。对这个柱状图实施正态分布曲线拟合,得到图中的实线,它的标准差α,就是数据手册中的典型值。标准差的含义是,在to 之内的样本数量,占整个样本数量的68.27%。
因此,根据LM324给出的典型值 3mV,最大值7mV,面对手中拿着的那颗LM324,你可以得出如下结论︰
1)在标准测试条件下,该运放的输入失调电压可能是正值,也可能是负值,但其绝
对值不会超过7mV。
2)在标准测试条件下,该运放的输入失调电压绝对值小于3mV的概率为68.27%。当然,真正的生活不会如此精确。不同生产厂家对此的操作方法是不同的。但是,有两点是确定的,第一,最大值是一定数量样本中测量获得的;第二,典型值是按照概率获
小结:
本文主要介绍了输入失调电压的有关概念