失调电压测试(失调电压测试方法)
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运放的输入失调电压UIO和输入失调电流IIO分别是什么
运放的输入失调电压UIO定义为:当运放的输出直流电压为零时,两输入端之间所加的补偿电压称为输入失调电压。--输入失调电压一般是mV数量级。
输入失调电流IIO:输入失调电流定义为当运放的输出直流电压为零时,其 两输入端偏置电流的差值。输入失调电流同样反映了运放内部的电路对称性,对称性越好,输入失调电流越小。输入失调电流是运放的一个十分重要的指标,特别是精密运放或是用于直流放大时。输入失调电流大约是输入偏置电流的百分之一到十分之一。
在规定工作温度范围内,输入失调电压随温度的变化量与温度变化量之比值。即UIO的温度系数,是衡量运放温漂的重要参数,越小越好。输入失调电流 IIO 在零输入时,差分输入级的差分对管基极电流之差,用于表征差分级输入电流不对称的程度。
④输入失调电流Iio 运放输出直流电压为零时,两输入端偏置电流的差值称为输入失调电流。⑤差模开环直流电压增益Avd 运放工作于线性区,输入差模直流电压,其输出电压变化ΔVo与差模输入电压变化ΔVi之比,称为差模开环直流电压增益。
输入失调电压温漂 :在规定工作温度范围内,输入失调电压随温度的变化量与温度变化量之比值。 该参数是指Vos在规定工作范围内的温度系数,是衡量运放温度影响的重要指标。一般情况下约为(10~30)uV/摄氏度,高质量的可做0.5uV/C(摄氏度)。
输入失调电流IIO和输入偏置电流IIB (6)输入失调电流温漂αIIO αIIO量级一般为几个pA/℃. IIO量级一般为1nA~0.1μA。(7)开环差模电压增益Avo 指运放工作在线性区,其输出电压变化与输入电压变化之比,不同功能的运放值不同,一般在60~80dB。
运放失调电压的测量原理?
将运放输入端短路,且接地,开环使用,理论上运放的输出电压也应该为〇。但是由于运放内部的电路不可能绝对平衡,会有失调电压,它的输出端会因为这种失调的电压影响而有一定的失调输出电压。测出失调输出电压的值,用这个值除以运放的开环放大倍数,即是运放的失调电压指标,表示了它失调度的大小。
运放输入失调电压是指输入信号为零时,输出端出现的电压折算到同相输入端的数值。运放输入失调电压测试只要将运放连接成差分放大电路(也称减法电路),再将两个输入端短接之后接地即可。为了方便测量,可设置较大的增益,如1001倍,输出电压除以1001就是输入失调电压。
上面具体例子中的电阻值选取对于有些情况不太合适,一般运放的偏置电流只有若干nA数量级,如果采用10M电阻,那么由于偏置电流造成的输出电压只有若干mV,而且此时还包括了失调电压的影响(偏大或偏小都有可能,具体取决于失调电压的极性)。
在室温(25℃)及标准电源电压下,输入电压为零时,为了使运放的输出电压为零,在输入端加的补偿电压即失调电压VIO。实际上指输入电压Vi=0时,输出电压Vo折合到输入端的电压的负值,Vio被等效成一个与运放反相输入端串联的电压源。必须对放大器的两个输入端施加差分电压,以产生0V输出。
普通运放便宜,但性能不行。所以,有的厂商就把IC做了一些改进,在运放上增加了失调电压调整引脚,一般都是通过一个可调电阻接好,原理是通过可调电阻在运放负端引入一个正压,以抵消运放正极因制造而引入的电压,使得运放在输入信号为0V时,输出端的电压尽量接近0V。这个就是失调电压调整电路。
输入失调电压:是为使运算放大器输出端为0伏所需加于两输入端间之补偿电压。输入失调电压测试只要将运放连接成差分放大电路,再将两个输入端短接之后接地即可。在理想运算放大器中,当输入电压时,输出电压应为零。
怎样测试运算放大器的输入失调电压?
直接利用失调电压的定义来测:正负输入端均接地,然后测量输出电压。该电压即为失调电压。电路接法参考国家标准GB3442-82,同时也应注意用补偿电容消除电路中的自激振荡。使运算放大器输出端为0V(或接近0V)所需加于两输入端间之补偿电压。理想之运算放大器其VIO为0V,一般约为数毫伏。
输入失调电压测试只要将运放连接成差分放大电路,再将两个输入端短接之后接地即可。在理想运算放大器中,当输入电压时,输出电压应为零。但在实际运算放大器中时,如果要使必须在输入端加入一个很小的电压来补偿,这个电压就是输入失调电压。
如果你只是理论上分析一下,可以直接利用失调电压的定义来测:正负输入端均接地,然后测量输出电压。该电压即为失调电压。如果想提高理论分析的可行性也可以像楼上那样搭建一个同向放大器。这样测得的电压将不是uV或者更小数量级的,便于测量,最后把输出电压除以放大倍数即为失调电压。
输入失调电压之定义 输入失调电压(Input off set Voltage),简称VIO,其定义是为使运算放大器输出端为0V(或接近0V)所需加于两输入端间之补偿电压。理想之运算放大器其VIO为0V,一般约为数毫伏,如μA741C在25℃ 时其VIO最大值为6mV,LM318在25℃ 时其VIO最大值为10mV。
怎样测试运放的失调电压和偏置电流?
S1闭合时,测同相端的偏流Ip,S2闭合的时候测反相端的偏流In。 这里的失调电流测法实际上测得的是“偏置电流”而非失调电流,当然,分别测出了+-端的“偏置电流”后,也可以得知“失调电流”---等于二者的差。
图4:(a)运放的输入失调电压;(b)运放的输入偏置电流。 电流反馈(CFB)运放 在电流反馈运放中,开环响应是输出电压对输入电流的响应。因此,与电压反馈运放不同,电流反馈运放输入和输出之间的关系不是用增益表示,而是跨阻来表示,单位为欧姆。但更常见的是采用跨阻表示,因此电流反馈运放也被称为跨阻放大器。
输入偏置电流(IB)是流入运放输入端的电流,理想状态下应相等但实际会有偏差,造成电压偏差。BJT放大器的IB通常大于MOSFET或JFET。OPA277具有极低的±1nA IB,而在高温下,如OPA350,IB会显著增加,因此在选择运放时,需要考虑温度对偏置电流的影响。
失调电压的来源如同运放失调电流的形成,输入失调电压主要源于差分输入级中两个晶体管的细微不匹配。工艺限制使得正负输入端的完美匹配几乎是不可能的,高速运放的失调电压一般在毫伏级别,而精密运放如OPA333,其失调电压典型值为2uV,最大值10uV,但即使是同一型号,每颗芯片的实际值也可能有所不同。
通常有两个偏置电流:IB+和IB-,它们分别流入两个输入端。IB值的范围很大,特殊类型运放的偏置电流低至60fA(大约每3μs通过一个电子),而一些高速运放的偏置电流可高达几十mA。单片运放的制造工艺趋于使电压反馈运放的两个偏置电流相等,但不能保证两个偏置电流相等。
图2给出了最基本测试——失调电压测量的配置。当TP1上的电压为DUT失调电压的1000倍时,DUT输出电压处于地电位。理想运算放大器具有无限大的输入阻抗,无电流流入其输入端。但在现实中,会有少量“偏置”电流流入反相和同相输入端(分别为Ib–和Ib+),它们会在高阻抗电路中引起显著的失调电压。