Рис. 11 23. Эффект Зеебека (термоэлектрический эффект). Яг=аАв(72-Г,).

ник напряжения Ывх, выполненный исключительно из металла В,, соединен с вольтметром, электрическая цепь которого сделана из металла А. За счет влияния окружающей среды оба слоя

дены В табл. VII (несбалансированные операционные схемы) и в табл. VIII (сбалансированные операционные схемы), которые помещены в конце книги.

И.З. Сдвиг за счет цепи обратной связи

При использовании дешевого операционного усилителя его сдвиг является основной причиной сдвига операционной схемы.

Однако это только первая и более приятная часть в этом деле, так как ответственность за нее несет изготовитель операционного усилителя. Вся ответственность за операционную схему лежит на ее разработчике, пользователе операционных усилителей, который определяет конфигурацию схемы, выбирает усилитель, элементы обратной связи и делает разводку печатной схемы. Что является рутиной в обычных схемах, то чревращает-ся в искусство в особых случаях использования. Взяв плохие компоненты цепи обратной связи или разместив их не так, как: нужно, можно пустить на ветер деньги, истраченные на дорогой усилитель.

Дефекты цепи обратной связи, влияющие на сдвиг операционной схемы, проявляются трояко: через термо-э. д. с, в виде падений напряжения в контурах заземления и в виде токов утечки.

Этим вопросам будут посвящены три раздела, но мы заранее хотим подчеркнуть, что важность тех кратких рекомендаций, которые приведены ниже, ие следует переоценивать; в обычных ситуациях их можно не принимать во внимание. К ним нужно обращаться, когда возникают трудности.

11.3.1. Термо-э. д. с.

Термо-э. д. с. возникают на разнородных интерметаллических шли других соединениях (спаях), на которые воздействуют различные локальные температурные условия (рис. 11.23). Источ-

Таблица ИЛ

Термоэлектрические постоянные некоторых материалов относительно меди J9, 11]. Сплав Cd/Sn с процентным отношением 70/30 - легкоплавкий припой; Pb/Sn - обычный оловянный припой. СиО означает окисленные медные зажимы

будут находиться при различных температурах Tj, Гг. Даже Нри отсутствии какого-либо сигнала, Ивх=0, вольтметр покажет «апряжение, соответствующее термо-э. д. е.:

Ег=а(Г-Т,). (11.76)

Величина термоэлектрической постоянной адв в линеаризован-fflOM уравнении (11.76) зависит от конкретной комбинации ме-

,CrMi

Си .Ковар

PbSn

Ковар

.-Си

РЬ5п

Рис 11 24

Никель хромовый резистор (а) с железными колпачками и приваренными к иим лужеными медными выводами, которые припаиваются к медным проводникам печатной платы при помощи оловянно свницового припоя, - элемент, содержащий по меньшей мере восемь точек соединения разнородных пар. Это стоит «пощупать» подключите такой резистор ко входу цифрового вольтметра и зажмите один его конец на некоторое время теплыми пальцами, б - язычковое реле - элемент, имеющий два перехода ковар - медь с термоэлектрической постоянной 40 мкВ/°С; в - контактные пары инте-йгрального ключа на полевых транзисторах. Кажется почти невозможным переключать таким ключом сигналы, имеющие уровень микровольт- разность температур вдоль крем--~---нневой подложки не должна превышать 0,001 "С.

Измерительный спай

Входные зазчимы

1 £

(олодный (опорный) спай Топ

ЮО Ом

"вых

Массивный метал;1ический комух

Печатная плата

Входная витая пара

(2> 0

Температурный градиент у

АО. ?

fl/2;

и

температурной симметрии

Другие источники тепла (активны* фильтр 1 буствр)

Мвдные замимы в слюдяной или керамической изоляции

Фольга со стороны монтажа элементов, действующая-как тепловое замыкание

Рис. 1125. Разводка монтажа операционной схемы с учетом нежелательных

термо-э д с

А - медь, в - ковар, CD - измерительная термопара.

таллов А, В (табл. 11.1). Соединение двух однородных металло» характеризуется аАА=0.

Как следует из уравнения (11.76), существуют два способа подавления нежелательных трмо-э. д. с: использование одного-металла и полное выравнивание температуры.

В операционных схемах, содержащих разные электронные компоненты, первый способ неприемлем (рис. 11.24). Паразитные термопары возникают в самих резисторах цепи обратной-связи, переключателях и проводниках, на их соединениях с медной фольгой и пайками печатных схем, в соединениях с выводами операционного усилителя, выполненными из ковара, на входных зажимах и в проводниках сигнальных цепей.

Второй подход нелегко реализовать в системе, рассеивающей энергию. Чтобы подавить нежелательные термо-э. д. с, нужньЕ