在本篇文章中重點(diǎn)介紹了運(yùn)放的這兩個(gè)參數(shù)定義及其影響以及需要注意的要點(diǎn)。認(rèn)真閱讀本文,快速帶你了解輸入偏置電壓參數(shù)。
四、輸入偏置電壓Vos影響分析
將以下圖來(lái)進(jìn)行分析輸入偏置電壓Vos的影響。在這個(gè)應(yīng)用示例中,我們將看到如何從偏移電壓Vos計(jì)算輸出電壓誤差。
將偏置電壓看作與運(yùn)放的非逆變輸入串聯(lián)的直流電壓源。在這種情況下,我們有一個(gè)0.1mV或100uV的偏置輸入電壓。信號(hào)源是一個(gè)非常小的1毫伏輸入,所以偏移量會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的誤差。此部分的增益配置為100 V/V,可計(jì)算為R2/R1+1。
總輸出電壓是偏移量和輸入信號(hào)(1mV+0.1 mV)的串聯(lián)組合,乘以增益(100),得到Vout=110mV。偏移量占大約10%的誤差。
由此可見輸入偏置電壓會(huì)隨著放大增益一起放大,而且輸入電壓越與Vos相接近,則Vos產(chǎn)生的誤差就越大,所以對(duì)于小信號(hào)放大需要十分小心 。
五、輸入偏置電壓平均漂移TCVos影響分析
將以下圖來(lái)進(jìn)行分析輸入偏置電壓Vos和輸入偏置電壓漂移TCVos的影響。
輸入偏置電壓漂移TCVos的計(jì)算可以用類似的方式進(jìn)行。注意,我們有兩個(gè)源:一個(gè)用于初始偏移,另一個(gè)用于偏移偏移。偏置漂移源在25攝氏度時(shí)為零。當(dāng)溫度偏離25攝氏度時(shí),溫差將乘以偏置漂移產(chǎn)生附加偏置電壓。之前定義公式的變形如下:
下表說(shuō)明了偏移量是如何隨溫度變化的。記住偏移漂移的斜率可以是正的也可以是負(fù)的,所以這兩種情況都會(huì)顯示出來(lái)。
由此可見輸入偏置電壓漂移TCVos引起輸入偏置電壓的電壓會(huì)進(jìn)一步加大,而上面已經(jīng)說(shuō)明過(guò)輸入偏置電壓會(huì)隨著放大增益一起放大,所以對(duì)于對(duì)于溫度變化范圍大而且電壓小的信號(hào)需要十分小心 。
六、結(jié)論
在實(shí)際的評(píng)估和使用過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn):
1、不同型號(hào)的運(yùn)放其輸入偏置電壓Vos和輸入偏置電壓平均漂移TCVos,差異很大需要去數(shù)據(jù)手冊(cè)獲取,且可以結(jié)合其相關(guān)的圖去驗(yàn)證理解參數(shù)。當(dāng)然數(shù)據(jù)手冊(cè)上的有些曲線需要看清楚它的條件。否則會(huì)影響對(duì)該芯片的參數(shù)理解。
2、輸入偏置電壓平均漂移TCVos的計(jì)算公式可以作為前期評(píng)估的參考,最好還是去找原廠確認(rèn)其極限參數(shù)。
3、輸入偏置電壓Vos會(huì)隨著放大倍數(shù)一起放大,所以需要注意它在輸出中占的誤差比例,這個(gè)會(huì)影響采集的精度,而且會(huì)更容易達(dá)到輸出削頂失真,尤其是小電壓放大應(yīng)用中要注意它對(duì)精度的影響。
4.輸入偏置電壓Vos和輸入偏置電壓平均漂移TCVos一起計(jì)算時(shí)會(huì)進(jìn)一步增大誤差,所以針對(duì)于環(huán)境溫度變化較大的應(yīng)用中需要合理選擇運(yùn)放這兩個(gè)參數(shù),保證自己的目標(biāo)采集精度能達(dá)到客戶需求。
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