Настройка нуля сдвига

Рис. 3.16. Внешняя настройка нуля входного напряжения сдвига. Схемы а и б требуют только одного вывода; схемы виг имеют то преимущество, что их конфигурация симметрична. Окончательную настройку нуля ОУ с ПТ-входом необходимо производить, как показано на схемах д я е.

На рис. 3.16, а и б показаны два способа настройки нуля сдвига, применяемые в ОУ на дискретных компонентах; основным доводом в пользу их использования было наличие всего одного свободного вывода в стандартном 7-выводном модуле. Коллекторные резисторы Яи R2 сделаны асимметрично, так что начальное напряжение сдвига всегда имеет одну и ту же полярность и может быть приведено к нулю подстроечным резистором Р.

Балансно-мостовой метод, показанный на рис. 3.16, в, используется обычно в монолитных ОУ общего применения. Как правило, этот метод сопровождается появлением избыточного вторичного температурного дрейфа, вызванного большой разностью в температурных коэффициентах диффузных интегральных кремниевых резисторов 2 и внешнего потенциометра Р. Вслед-

6-314

ствие этого в прецизионных монолитных ОУ используются тонкопленочные резисторы [40] или компромиссная конфигурация, показанная на рис. 3.16, г, в которой принято некоторое оптимальное сопротивление потенциометра Р [17].

Схема настройки нуля сдвига ОУ с ПТ-входом, показанная на рис 3 16,5 и имеющих три внешних вывода, используется только для прецизионных модулей на дискретных компонентах. Модификация этой схемы для монолитного ОУ показана на рис. 3.16, е [41], [42]. Входное напряжение сдвига компенсируется падением напряжения на имеющем небольшое сопротивление резисторе R; в свою очередь это падение напряжения создается за счет протекания поперечного балансирующего тока между обеими половинами дифференциального каскада. Подстройка потенциометра Р не влияет на согласование токов стоков. При использовании потенциометра Pi можно также настроить на нуль температурный дрейф.

3.3.5. Внутренняя компенсация входных токов смещения

Входные токи смещения хорошо спроектированного ОУ имеют близкие друг другу значения. Это фактически является необходимым условием для подавления их влияния путем баланеи-ipoBKH резисторов операционной схемы (гл. 11). Согласованию входных токов смещения способствуют симметричная структура входного каскада и малый относительный технологический разброс. Со статистической точки зрения любое увеличение числа критичных компонентов может лишь ухудшить это согласование. Памятуя об этом, внутреннюю компенсацию входных токов смещения рассматривают иногда только как результат желания изготовителя привлечь покупателя данными в спецификации, поскольку хотя входные токи смещения и уменьшаются, однако их разброс (входной ток сдвига) увеличивается. Для такого ОУ с внутренним смещением в каталогах приводятся обычно оди-накоБые значения как для входных токов смещения, так и для тока сдвига.

На рис. 3.17 сведены воедино примеры схем, обеспечивающих внутреннее смещение. Все они основаны на согласовании коэффициентов усиления по току входных транзисторов и опорных транзисторов схемы смещения, и поэтому реализовать их можно лишь в монолитной форме. Для устранения влияния синфазного входного напряжения на коэффициент усиления транзистора по току обычно используется конфигурация со следящей ОС. Эта следящая обратная связь на рис. 3.17 не показана.

Нарис. 3.17, а [43] ток базы входного я-р-п-транзистора компенсируется базовым током р-л-р-транзистора Г?. Согласование обоих токов гарантируется наличием контура ОС, замкнутого через транзисторы Гз и Ts. Аналогичная компенсация токов осуществляется в правой половине схемы. Для данного метода достаточно согласования усиления по току между транзисторами одного типа проводимости.

Схема на рис. 3.17, б [44] одна обеспечивает смещение обоим входным транзисторам Ти Ti и отслеживает общий коллекторный ток последних. Ком-

Выход

Выход

т, т.

Рис. 3.17 Внутренняя компенсация входного тока смещения. Используется редко и обычно в схемах со следящей обратной связью, показанных н» рис. 3 15 (на рис. 3 17 следящая обратная связь ие показана).

пенсацию обеспечивает контур ОС, охватывающий трехколлекторный боковой транзистор через опорный транзистор Гз и диод Д. Другие схемы включения вспомогательных контуров ОС показаны на рис. 3.17, е [451 и 3 17, г [46].

3.3.6. Защита входа от перевозбуждения

Операционный усилитель может быть выведен из ст1роя большим входным напряжением как дифференциального, так и синфазного вида.

Хороший ОУ выдерживает одновременное подключение обоих входов к одной из шин питания. Следовательно, до тех пор пока синфазное входное напряжение не превышает напряжения питания, оно не опасно.

Допустимое дифференциальное входное напряжение биполярного ОУ ограничено напряжением пробоя эмиттерного перехода входных транзисторов [47]. Такой пробой может и не разрушать эти транзисторы, дело может ограничиться нанесени-