實(shí)際運(yùn)算電路的誤差分析
一、AVD、Rid對運(yùn)算電路的影響
前面討論的基本運(yùn)算電路中,將集成運(yùn)放看成理想的,而實(shí)際的集成運(yùn)放并非如此。因此,實(shí)際工作情況與理想化分析所得的結(jié)論之間必然存在誤差,即產(chǎn)生了運(yùn)算誤差。
集成運(yùn)放的Avd和Rid為有限值時(shí),對運(yùn)算電路將引起誤差,現(xiàn)以圖1所示的運(yùn)算放大電路為例來討論,用圖2電路來等效,
由此可列出如下方程
運(yùn)算放大電路總的輸出電壓為
理想情況下,
式中
因此上式簡化為
三、輸入失調(diào)電壓、電流的影響
輸入失調(diào)電壓VIO、輸入失調(diào)電流IIO不為零時(shí),運(yùn)算電路的輸出電壓將產(chǎn)生誤差。根據(jù)VIO和IIO的定義,將運(yùn)放用圖1來等效,其中小三角符號內(nèi)代表理想運(yùn)放。
圖 1 |
圖 2 |
利用戴維南定理和諾頓定理可將兩輸入端化簡,如圖2所示,則
因?yàn)? ,有,則由上兩式求出
由于電路中兩輸入端均接地,在VIO、IIB和IIO作用下,產(chǎn)生的輸出電壓VO即是絕對誤差。
若R2=R1//Rf,由IIB引起的誤差可以消除,輸出電壓變?yōu)?/P>
由上式可見,和R2越大,VIO和IIO引起的輸出誤差電壓也越大。
當(dāng)用作積分運(yùn)算時(shí),因電容C代替Rf,輸出誤差電壓為
則
由上式可見,積分時(shí)間常數(shù)t=R1C越小或積分時(shí)間越長,誤差越大。減小誤差的辦法是選用失調(diào)及溫漂小的高精度、超高精度運(yùn)放,或?qū)r(shí)間常數(shù)適應(yīng)選大些。也可以在輸入級加調(diào)零電位器或在輸入端加一補(bǔ)償電壓或補(bǔ)償電流,以抵消VIO和IIO的影響,使vO(t)為零。
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