50 кОмл -15 В-CZ3- + 15 В

4,д5«0ми 100 кОм гГ ff JCIZJ-HSOkOm

56 Ом

-I5B

50 нОмх -15 В-

Ом 100 кОм Ш Ом

56 к Ом

Рис. 11.34. Схемы настройки нуля входного напряжения сдвига. Настройка нуля инвертора напряжения (а) ие создает побочных эффектов. Настройка нуля неинвертирующего усилителя слегка изменяет его коэффициент усиления: в случае б он ниже, а в случае в - выше номинального значения R/R + l. Настройкой Потенциометра в схеме г передаточная характеристика повторителя напряжения центрируется таким образом, чтобы она проходила через начало координат; за это приходится платить некоторым увеличением коэффициента усиления (в приведенном случае оа Равен I + 100 Ом/470 кОм = 1,0002). В разностном усилителе (д) коэффициент усиления для входного напряжения Ыг несколько больше, чем для Ui, т. е. схема имеет уменьшенный КОСС; включив резистор 10 Ом в верхнюю ветвь схемы, мы восстановим ее «Сходные параметры. На схеме е показано, как можно при помощи одного потенциометра одновременно настраивать нуль у двух ОУ (здесь представлен случай, когда операционные усилители имеют сдвиг разной полярности).

11.4.2. Настройка нуля токовой составляющей сдвига

На рис. 11.35 приводятся обычно используемые методы. Простая компенсация входного тока смещения (а) страдает темле-

ратурной нестабильностью. Компенсация биполярного операционного усилителя требует, чтобы ток компенсации уменьшался с наклоном около 1%/°С. Это достигается за счет получения компенсируюшего тока от напряжения, падающего на германиевом диоде (б). В целях компенсации может использоваться

3,3 кОм ШОкОм I

+ 15 в

50 кОм

50к0м

«вх-[=b-f-

56 «Ом

lZZl-+t5B

Германиевый - - диод

шоу-

- + 15В

1 МОм

"вх-

(OkOmJ

JOOkOm

100 кОм

-«8ЫХ

НбкПм IH + 15B

Германиевый «вых

Рис 11.35. Настройка нуля токовой составляющей сдвига интегратора (а-в) и повторителя напряжения (г, д).

Напряжение германиевого диода уменьшается с ростом температуры с крутизной (2 мВ/°С)/200 мВ=1%/°С, в то время как в кремниевом диоде эта крутизна составляет (2 мВ/°С)/600 мВ = 0,33%/°С Положение движка потенциометра не влияет на это относительное уменьшение напряжения с ростом температуры, оно просто задает основную величину компенсирующего тока.

Выводы

1. При расчете выходного сдвига операционной схемы предполагается, что на вход операционного усилителя действуют

£сдв, /~см, Z+cM, и выходные напряжение Ясдв вых или ток /сдв вых

сдвига определяются с использованием принципа суперпозиции.

2. Входные напряжение Яодввх или ток /сдввх сдвига определяются делением величины выходного сдвига (Ясдв.вых, /сдв. вых) на коэффициент усиления с обратной связью, взятый

со знаком минус (-Сид).

3. Коэффициент усиления шума Gm -это коэффициент, с которым напряжение сдвига Ясдв или напряжение шумов Еш передается со входа операционного усилителя на выход операционной схемы. В операционной схеме с выходом по напряжению коэффициент усиления шума Сш и коэффициент обратной связи Р связаны следующим приближенным соотношением: Сш=1/р.

4. Коэффициент усиления шума (Зш инвертора напряжения на 1 больше, чем его коэффициент усиления сигнала Оид. У неинвертирующего усилителя коэффициенты усиления сигнала и шума равны.

5. Токовую составляющую сдвига операционной схемы можно уменьшить, понизив уровень сопротивлений цепи обратной связи или проведя резисторную балансировку.

6. Резисторная балансировка операционной схемы состоит в ее дополнении резистором Rem, который включается последовательно с одним из входов операционного усилителя, так чтобы сопротивления на обоих входах были равны. Величина симметрирующего резистора для инвертора напряжения {R\, R2) составляет RcM=Ri\\R2.

7. Резисторная балансировка операционной схемы проявляется в уменьшении в /см сдв (т. е. в 10-100) раз токовой составляющей выходного сдвига.

также ток базы р - п - р-транзистра (в). Входной ток повторителя напряжения компенсируется, как показано на схемах г. д.

Наличие дешевых интегральных операционных усилителей с ПТ-входом делает компенсацию входного тока смещения биполярного операционного усилителя неинтересной. Необходимость в большом количестве внешних компонентов создает больше неудобств, чем выгод.

Однако даже в будущем резисторная балансировка биполярного операционного усилителя, для которой используется один постоянный резистор (см. разд. 11.2.2 и 11.2.3), будет сохранять свое значение.