運(yùn)放塊輸出失調(diào)電壓消除,只需一個(gè)電阻(下集)
運(yùn)放塊輸出失調(diào)電壓消除,只需一個(gè)電阻(結(jié)束帖)。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/282304.htm3),同相放大電路Uos的消除
電路A用于測試,電路B用于消除Uos。
3-1),當(dāng)運(yùn)放塊參數(shù)Ios=Ibs=0時(shí),Vos與Uos的關(guān)系
按照1-1關(guān)系式,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(jīng)Rf/Re分壓到-端,U-=Uos*Re/(Re+Rf)=1.9mv。
電路B,+端加一個(gè)電壓U+=-1.9mv,放大2.8倍輸出-5.32mv,則Uos消除,Uo=0。
3-2),當(dāng)運(yùn)放塊參數(shù)Ibs=0,Vos=0時(shí),Ios與Uos的關(guān)系
電路A測試數(shù)據(jù)如下表,由于Vos*G=0,所以Uo是Ios在Re產(chǎn)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(jīng)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(dāng)運(yùn)放塊參數(shù)Ios=0,Vos=0時(shí),Ibs與Uos的關(guān)系
電路A測試數(shù)據(jù)如下表,Uo是Ibs在Re產(chǎn)生的負(fù)向壓降放大G倍的反向,即Uo=ReIosG=30mv,但是U-的ReIbs=-3mv也經(jīng)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(jì)算Re和Ro電阻值
上述測試可知,靜態(tài)基極電流在+端電阻Ro的壓降總是負(fù)向,對應(yīng)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(diào)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(jì)算按照1-3關(guān)系式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(diào)電壓之和。
電阻Re和Ro按照3-4表中三個(gè)關(guān)系式順序計(jì)算。
3-5),驗(yàn)證
以NE5532運(yùn)放塊為例,參數(shù)如上表。
首先,按照3-4a式計(jì)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(jì)算Uos,
Uos=100(5e-4)+(1e+3)[ 0.5(1e-8)(1-100)+(2e-7)(100-1)]=69.305mv,
最后按照3-4c式計(jì)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(shí),Uo=Uos=69.305mv(紅線);加Ro后,Uos被消除,Uo=0(如藍(lán)線)。
以上電路8uv的調(diào)幅波AM(紅線) 經(jīng)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(yùn)放塊為例,仿真驗(yàn)證了正反相放大電路消除Uos的Re和Ro電阻計(jì)算方法一樣。
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