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在本篇文章中重点介绍了运放的这两个参数定义及其影响以及需要注意的要点。认真阅读本文,快速带你了解输入偏置电压参数。
将以下图来进行分析输入偏置电压Vos的影响。在这个应用示例中,我们将看到如何从偏移电压Vos计算输出电压误差。
将偏置电压看作与运放的非逆变输入串联的直流电压源。在这种情况下,我们有一个0.1mV或100uV的偏置输入电压。信号源是一个非常小的1毫伏输入,所以偏移量会产生相当大的误差。此部分的增益配置为100 V/V,可计算为R2/R1+1。
总输出电压是偏移量和输入信号(1mV+0.1 mV)的串联组合,乘以增益(100),得到Vout=110mV。偏移量占大约10%的误差。
由此可见输入偏置电压会随着放大增益一起放大,而且输入电压越与Vos相接近,则Vos产生的误差就越大,所以对于小信号放大需要十分小心 。
将以下图来进行分析输入偏置电压Vos和输入偏置电压漂移TCVos的影响。
输入偏置电压漂移TCVos的计算可以用类似的方式进行。注意,我们有两个源:一个用于初始偏移,另一个用于偏移偏移。偏置漂移源在25摄氏度时为零。当温度偏离25摄氏度时,温差将乘以偏置漂移产生附加偏置电压。之前定义公式的变形如下:
下表说明了偏移量是如何随温度变化的。记住偏移漂移的斜率可以是正的也可以是负的,所以这两种情况都会显示出来。
由此可见输入偏置电压漂移TCVos引起输入偏置电压的电压会进一步加大,而上面已经说明过输入偏置电压会随着放大增益一起放大,所以对于对于温度变化范围大而且电压小的信号需要十分小心 。
在实际的评估和使用过程中需要注意以下几点:
1、不同型号的运放其输入偏置电压Vos和输入偏置电压平均漂移TCVos,差异很大需要去数据手册获取,且可以结合其相关的图去验证理解参数。当然数据手册上的有些曲线需要看清楚它的条件。否则会影响对该芯片的参数理解。
2、输入偏置电压平均漂移TCVos的计算公式可以作为前期评估的参考,最好还是去找原厂确认其极限参数。
3、输入偏置电压Vos会随着放大倍数一起放大,所以需要注意它在输出中占的误差比例,这个会影响采集的精度,而且会更容易达到输出削顶失真,尤其是小电压放大应用中要注意它对精度的影响。
4.输入偏置电压Vos和输入偏置电压平均漂移TCVos一起计算时会进一步增大误差,所以针对于环境温度变化较大的应用中需要合理选择运放这两个参数,保证自己的目标采集精度能达到客户需求。
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