三运放放大电路原理
运算放大器的分类
三运放放大器仿真失调电压_三运放测量放大电路
三运放放大器仿真失调电压_三运放测量放大电路
运算放大器按参数可分为如下几类:
通用型运算放大器:主要特点是价格低廉、产品量大面广,其性能指标能适合于一般性使用。 低温漂型运算放大器:在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中,总是希望运算放大器的失调电压要小且不随温度的变化而变化。 高阻型运算放大器:特点是模输入阻抗非常高,输入偏置电流非常小,一般rid>1GΩ~1TΩ,IB为几皮安到几十皮安。 高速型运算放大器:主要特点是具有高的转换速率和宽的频率响应。 低功耗型运算放大器:由于电子电路集成化的优点是能使复杂电路小型轻便,所以随着便携式仪器应用范围的扩大,必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。 高压大功率型运算放大器:运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。 可编程控制运算放大器:在仪器仪表得使用过程中都会涉及到量程得问题.为了得到固定电压得输出,就必须改变运算放大器得放大倍数。运算放大器的工作原理 运算放大器具有两个输入端和一个输出端,如图1-1所示,其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端),另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端,如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号,则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号:输出端输出的信号与同相输人端的信号同相,而与反相输入端的信号反相。
运算放大器所接的电源可以是单电源的,也可以是双电源的,如图1-2所示。运算放大器有一些非常有意思的特性,灵活应用这些特性可以获得很多独特的用途,总的来说,这些特性可以综合为两条: 1、运算放大器的放大倍数为无穷大。 2、运算放大器的输入电阻为无穷大,输出电阻为零。
关于运放的问题,什么是偏置电压,失调电压,
对于失调电压,一般是设置一个很大的增益并且把输入短接。这时候的输出电压除以增益就是失调电压的大小。
对于失调电流,则是用一个很大的电阻接在反馈回路上。s1闭合时,测同相端的偏流ip,s2闭合的时候测反相端的偏流in。
这里的"失调"电流测法实际上测得的是“偏置电流”而非"失调电流",当然,分别测出了+-端的“偏置电流”后,也可以得知“失调电流”---等于二者的。
上面具体例子中的电阻值选取对于有些情况不太合适,一般运放的偏置电流只有若干na数量级,如果采用10m电阻,那么由于偏置电流造成的输出电压只有若干mv,而且此时还包括了"失调电压"的影响(偏大或偏小都有可能,具体取决于失调电压的极性)。
所以,测量na量级的偏置电流,电阻还得取大些,使ibiasr
达到v级,此时也不用扣除失调电压的影响了(5mv的失调电压对1v的输出电压来说,对测量结果的影响只有0.5%)
运放可以这么求失调电压吗
项目这样的:温度电阻和一个高精度电阻分压,然后接模拟开关(adc通道数目不够,加个模拟开关复用)然后再电压跟随,再进AD采集。现在由于接了电压跟随,运放的失调电压手册上写了3.8mv。而我们要求能区分0.4mv的电压变化。(ADC24位的,分辨率足够小)
有以下几个疑问: 1、对于某个固定的运放,它的失调电压是不是固定的呢?会随着我输入电压的变化而变化吗?
2、如果失调电压是固定,那么我三个高精度电阻串联分压,输入1/3VREF,输出是1/3VREF+失调电压。改变输入为2/3VREF,输出则为2/3VREF+失调电压。 分别得到的AD值相减,就可以求出失VREF和失调电压的ad值。每次采样得到的温度电阻分压ad值,减去失调电压的ad值,是不是就可以能区分0.4mv的电压变化了?
3、有什么比较简单的校准、校零的方式可用呢?如果用固定电压,然后通过mos管切换来实现校准和校零,我感觉和上面2的本质是一样的?
4、网络原因,不能发示意图了。谢谢大家了! 逐一回答如下:
1.运放个体的失调电压是个定值,仅仅随温度而变化,跟输入电压无关;
2.完全可以用软件的方式扣除失调电压的影响,通常都是用模拟开关切换不同的固定输入来求出值,即失调电压了;
3.软件校准的方式更好,硬件也可以校零,有些运放本身就提供校准失调电压的管脚,但是滑变电阻随时间还是有松动的,还会漂;
4.明白楼主的设计意图
——谢谢大神。后来想了下,电阻分压,用软件校准的前提是电阻精度足够高。如果电阻精度不高,会不会造成的误比分辨率0.4mv,更大呢?参考电压2.5v,公司现有千分之一精度的电阻14.7k,用三个串联分压。还得考虑下这个问题。
——电阻的精度可以不高,但温漂要足够小,并且要线性好。固定误很容 易用软件为修正。
这个回答很靠谱。
软件校准比较省钱。硬件校准,比如3个高精度电阻的费用远远高于运放的费用了,需要综合考虑。
这种方法,不靠谱,如果短时间可以,先调零,长期就不行,除非,定期测失调电压,如10S一次。
软件校零方式,你以为就是只出厂校准一次吗?如果那样处理写软件的工程师就可以炒掉了!
常识都是每次采样前都软件校零一次,这样才能扣掉温度带来的失调漂移!
速度慢,成本很高,模拟开关或信号继电器一大堆,UV 级用模拟开关是不适合的,看看HP台式机.
失调电压达到3.8mV的运放配24bitADC基本白瞎了,12bit的都有点浪费了。
3.8mV失调的运放的失调漂移基本在5~10uV/℃,24bit的ADC的有效分辨率至少可以达到1uV。
——这个24位ADC是别的通道要求这么高分辨率的。所以就复用了。选用公司的现有的运放,价格都不太贵。不太想新增贵的运放。
对于直流信号而言,斩波OP是的选择,不过,源电阻要足够小,因为输入电阻不高,也就是几百K.但失调电压可以低到UV.
不觉得。斩波OP又会引入一堆问题。其实最简单的是用偏置电压只有uV量级的运放就行了。
但是,lz已经选择好了,那就没办法了。
哪有那么美的事。。。。。
做到20位以上,有非常大的难度,工业上只能做到16-18位,医疗级的可以20位,不下大成本根本不可能,不光是电路,还要散热通道,电源,阻容器件的温漂等原因。
刚刚看了一下,uV量级的基本的确都是斩波OP
失调电压仅仅就是教科书说灌输的一个错误观点而已。
事实上,真正的模拟电路的从业人员,都是从来不考虑失调电压的。
考虑失调电压的,一律都不是真正的模拟电路从业人员。
谢谢大家!
如果电源电压变化,那么失调电压必然变化,但可以变化不大。
温度变化,失调电压也是可以变化。
像运放这样的不对称电路,失调电压是用来维持直流工作点的存在的。
如果没有了失调电压,那么你的运放的直流工作点就不可能存在。
为什么会有“失调电压”的错误概念?
因为真正的模拟电路的设计者和从业人员,在80年前,当且仅当。
如今应该并非存在懂模拟电路的人士。
再次感谢大家1 硬件也可以校零,有些运放本身就提供校准失调电压的管脚,但是滑变电阻随时间还是有松动的,还会漂
每块板每个OP都要调失调,不是很麻烦?
——所以还是软件方式简单些,硬件方式需要产线设立一个工位调整。
当然能用高精度运放更好
运算放大器失调电压,电流问题请教?
失调电压是由于电路的温度变化等原因使Q点发生了偏移因此要进行失调电压调节让输出为零 (也就是所说的漂移)
偏置电流是指的是输入为零时,流入运放两端的静态基极电流之.由于信号源是有内阻的所以会引起一个输入电压.
静态是让调放大器的工作在放大区保证放大器输出不失真
还有什么不清楚的看一下模电华中大康华光主编的载舟教材P286
蛮清楚的
什么是运放的失调电压?一般多大?
输入电压为零时,将输出电压除以电压增益,再加上负号,即为折算到输入端的失调电
压。亦即使输出电压为零时在输入端所加的补偿电压。VIO 是表征运放内部电路对称性或者
反映了输入级分对管的失配程度,一般Vos 约为(1~10)mV,高质量运放Vos 在1mV
以下,最小可达1uV。
当运放两输入为零时,输出都有一定数值,即失调电压Vos,这个电压一般为几毫伏(2MV左右).