发布时间 : 星期一 文章集成运放全整理 - 图文更新完毕开始阅读34ada620192e45361066f588
失调电压调整范围=±VD·(R5／R3) (±VD=±l5V)
电阻R3和R5的阻值要求不太严格，实际上最好把R5选在1kΩ以下。 应用输入端的调零电路二：在图(a)中，用一个小电阻R5接在R1的回路中，此时R3与R5分压产生的失调电压加到R1的左端，进而由R1和R2再次分压．因而失调电压调整范围由下式确定：
失调电压调整范围=±VD·(R5／R3)·(R2／(Rl R2)) (±VD=±l5V)
依据图(a)中的电阻值，其失调电压调整范围约为：±15mV。图中R1=R2．故该电路的电压放大倍数较低。考虑到R5与R1串联，其电压放大倍数Av： Av=1 R2／(Rl R5)
在图(b)中，加在反相输入端的失调电压调整范围由下式确定： 失调电压调整范围=±VD·(R1／R3) (±VD=±15V)
依据图中数据，其失调电压调整范围为±l5mV。图中R3和R1组成失调电压分压器．在反相输入端直接产生失调调整电压．因而电路较简单。在低增益放大电路中不宜采用这种调零方式，因为放大倍数越低。R1两端的信号电压起伏越大，当输入信号改变时。失调电压也会随之变化。高电压放大倍数时。输入电平较低。失调调整电压变化量很小，一般可忽略。
高分辨率调零电路如图所示。它可将100～200μV的失调电压微调到l～2μV。电路中R3是阻值较高的多圈陶瓷微调电位器，该电位器与放大器内部电阻(典型值约为1～10kΩ)相并联。电阻R。和R：为l％精度的金属膜电阻，可提供所需要的分辨率和范围，其阻值范围为2～10MΩ。对于有些集成运放，不需要外接R1和R2。为了使噪声干扰最小，电位器R3应尽量靠近集成运放，这样可使引线尽量缩短，电位器的滑动臂和R1与R2的中间点应直接与运放的正电源端(⑦脚)相连。注意①、⑧脚为失调电压调零端。
运放通用数字控制失调调整电路：如图所示为通用数控失调调整电路，失调变化采用数字控制。集成芯片DAC-08C作为6位D／A转换器使用，②、④脚为输出端，外接两个l00kΩ的电阻。这两个电阻相当于负载电阻，在其上产生输出电压Vo1。输出电压Vo1。经两个4.7MΩ的大电阻转换成A2的失调调整电流，两个4.7MΩ的电阻是依据需要调整失调的范围而定的。这个电路对大的电路系统很有用，因为事实上任何失调电压都可以存储在存贮器里，需要的时候再加到放大器上。
通用自动调零电路：如图所示为通用自动调零电路。图中A2为场效应输入型集成芯片，它与R、C等构成积分器，可将直流失调电压积分后输出。图中的开关S是一个电子开关，能自动地实现定时周期采样，使A1输出的失调电压作为输入信号，经积分后输出，用以驱动A1的调零端，从而使失调电压调到最低状态。电阻R1和R2的阻值都较大，不同型号的集成运放取值不尽相同，一般均选为5MΩ左右。
2、消除自激振荡的方法：加阻容补偿网络。具体参数和接法可查阅使用说明书。目前，由于大部分集成运放内部电路的改进，已不需要外加补偿网络。如果在放大器的输入端不加输入信号，输出端仍有一定的幅值和频率的输出信号，这种现象叫做自激振荡。单级和两级放大电路是稳定的，而三级或三级以上的负反馈放大电路，只要有一定的反馈深度，就可能产生自激振荡，一般在低频段和高频段。常用补偿方法有：一、滞后补偿（电容滞后补偿、RC滞后补偿和密勒效应补偿）；二、超前补偿。
3、消除电源内阻造成的低频和高频振荡：一般在正负电源端对地分别接一电解电容（10uF）和易高频滤波电容（0.01-0.1uF）。高频旁路电容，通常可选用高频性能优良的陶瓷电容，其值约为0.1μF。或采用lμF的钽电容。这些电容的内电感值都较小。在运放的高速应用时，旁路电容应接到集成运放的电源引脚上，引线尽量短，这样可以形成低电感接地回路。当所使用的放大器的增益带宽乘积大于10MHz时，应采用更严格的高频旁路措施，此时应选用射频旁路电容，如0.1μF圆片陶瓷电在，同时每个印刷板或每4～5个集成芯片再增加一对钽电容。对于通用集成芯片，对旁路的要求不高，但也不能忽视，通常最好每4～5个器件加一套旁路电容。不论所用集成电路器件有多少，每个印刷板都要至少加一套旁路电容。
4、电源保护：利用二极管的单向导电特性防止由于电源极性接反而造成的损坏。当电源极性错接成上负下正时，两二极管均不导通，等于电源断路，从而起到保
护作用。
电源过压保护电路如图所示。图(a)为简单实用的过压保护电路，它利用稳压二极管Dz将集成运放的电源电压限制在安全电压范围内，稳压管的工作电压的选择方法可依据下式：Vz≤2Vsmax。通常Vz应尽量接近或等于电源的总电压值，其限流电阻R应选用大功率电阻，且阻值应能保证稳压管正常工作。图(b)具有过压保护和瞬时过压保护两种功能。正常工作时，场效应管J1和J2的管压降很
低，±VSD值不大，因而两个稳压管Dz1，和Dz2都不工作，即均未被击穿。当电源电压过大时，稳压管被击穿，这一点不仅稳定了运放的正、负电源电压，而且流过Dz1、Dz2的反向稳压电流将流过场效应管J1和J2，由场效应管的特性可知，这将使J1和J2的管压降VDS增大，由此就限制了加到运放的电源值。电容C1和C2是用来消除瞬时脉冲电压的，因为电容上的电压不能突变，当瞬时脉冲电压到来时，若C1和C2的容量较大，则C1和C2的电压波动将可忽略。
5、输入保护：利用二极管的限幅作用对输入信号幅度加以限制，以免输入信号超过额定值损坏集成运放的内部结构。无论是输入信号的正向电压或负向电压超过二极管导通电压，则V1或V2中就会有一个导通，从而限制了输入信号的幅度，起到了保护作用。
未加内部保护措施的过压保护电路如图(a)、(b)所示，图(a)为二极管保护电路，图(b)为稳压管保护电路。在具体应用时，选取其中之一就足够了。图中的电阻为限流钳位电阻．其数值高达10kΩ也不会使失调电压降低。在实际应用中．电阻的输入端可能是信号输入端，通常情况下，为提高直流精度，希望每个输入端口支路都接入相等的电阻。在有些情况下。只要输入电阻和反馈电阻能够实现限制钳位二极管的电流，就可省略一个或两个电阻。
内部具有保护措施的集成芯片(如741系列和场效应管输入型集成运放)的保护电路如图所示，其限流电阻也可高达10kΩ。
6、输出保护：利用稳压管V1和V2接成反向串联电路。若输出端出现过高电压（过载），集成运放输出端电压将受到稳压管稳压值的限制，从而避免了损坏。