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博文連載：看一個(gè)TI老工程師如何馴服精密放大器 失調電壓與開(kāi)環(huán)增益—它們是表親 所有人都知道失調電壓，對吧？在圖 1a 所示最簡(jiǎn)單的 G=1 電路中，輸出電壓是運算放大器的失調電壓。失調電壓被建模為與一個(gè)輸入端串聯(lián)的DC電壓。在單位增益中，G=1 時(shí)，失調電壓直接傳遞至輸出。在右側高增益電路中，輸出電壓為1000.Vos，沒(méi)錯吧？ 
好吧，差不多是這樣，但不完全。理解這種“不完全”，可幫助你了解你運算放大器電路的誤差。 在第一種情況下，輸出電壓非常接近基準電源（我們假設±電源）。它是我們定義和測試失調電壓的輸出電壓。但在第二種情況下，輸出電壓可能為幾伏，其假設失調電壓為幾毫伏。這要求在運算放大器輸入端有少量額外差分電壓，以形成輸出擺動(dòng)（具體根據該放大器的開(kāi)環(huán)增益）。讓我們來(lái)進(jìn)行一些具體的計算： 如果DC開(kāi)環(huán)增益為100dB，則其相當于1/10^(100dB/20)= 10 uV/V。因此，每從基準電源輸出擺動(dòng)1伏，輸入電壓必須改變10uV�？砂阉醋魇请SDC輸出電壓變化的失調電壓。輸出擺動(dòng)9伏，其變化為90uV�；蛟S，這種變化對于你的電路來(lái)說(shuō)不足為道，也可能會(huì )有影響。 重點(diǎn)是，把有限開(kāi)環(huán)增益看作是隨輸出電壓變化而變化的失調電壓，可為估計誤差提供一種直觀(guān)的方法。另外，這種誤差的特性也有關(guān)系。為了測試失調電壓和開(kāi)環(huán)增益，我們使用一種特殊的雙運算環(huán)路。利用它，我們可以控制輸出電壓，并測量失調電壓。如果我們從全輸出范圍整體來(lái)看輸出電壓，這種失調電壓變化情況看起來(lái)有點(diǎn)像圖2。
請注意，最大的失調電壓變化往往出現在輸出極值時(shí)，接近正負軌。運算放大器“全力”產(chǎn)生其最大輸出。在中間部分，增量開(kāi)環(huán)增益更高，然后下降接近軌附近的輸出。正如對電路所做的計劃那樣，確實(shí)是這種情況。當你把運算放大器推向其擺動(dòng)極限時(shí)，失調電壓會(huì )更劇烈地上升。 并非所有運算放大器制造商對A的規定都相同。我們的精密運算放大器經(jīng)過(guò)開(kāi)環(huán)增益測試，在一個(gè)較大的輸出擺動(dòng)范圍OL求其平均值，以實(shí)現良好的線(xiàn)性運行（圖2中紅色線(xiàn)條）。它的規格表如下：
當運算放大器超負荷工作時(shí)（形成更大的失調電壓），輸出擺動(dòng)更接近軌。有時(shí)，我們所列出的輸出擺動(dòng)會(huì )不同于表A。例如，表B的輸出擺動(dòng)表明了輸入過(guò)大的輸出電壓。在我們運算放大器開(kāi)發(fā)組，它被戲稱(chēng)為“沖撞規格”，意思是輸入過(guò)大，一路沖撞到軌。
兩種規格都有用，具體取決于你應用的要求。關(guān)鍵是理解并小心解讀各種規格。 |
