Wie korrigiere ich die Offset-Spannung von Operationsverstärkern, die keine expliziten Offset-Null-Pins haben?

Nicht alle Operationsverstärker unterstützen explizit Offset-Null, aber alle Operationsverstärker haben eine Offset-Spannung.

Das ist genau meine praktische Schaltung:

Wie korrigiere ich die Offsetspannung von TL084 in dieser Schaltung?

(Datenblatt: TL084 )

Es gibt eine Reihe von Methoden, mit denen eine Offset-Spannungskompensation durchgeführt werden kann.

Die beste Methode variiert mit der Anwendungsschaltung, aber auch alle anderen

• Anlegen eines variablen Stroms an einen Schaltungsknoten

• oder die Spannung eines Knotens variieren, mit dem ein Schaltungselement verbunden ist.

Die unten beschriebenen Methoden können einfach auf Ihre Schaltung angewendet werden

• Hinzufügen eines Teilers und Potentiometers am Bodenende Ihres R2.
  Die Benutzerfreundlichkeit dieses Verfahrens wird verbessert, indem der Potentiometerspannung ein Teiler mit zwei Widerständen hinzugefügt wird, wie nachstehend erläutert wird.

• Oder ein Widerstand von beispielsweise 100 kOhm vom invertierenden Eingang des Operationsverstärkers kann von einem 10 kOhm-Potentiometer gespeist werden, das an +/- 15 V angeschlossen ist. Dadurch wird ein kleiner Strom in den Knoten eingespeist, der eine Offset-Spannung verursacht.

Die Strominjektion erfolgt effektiv an einem Punkt mit hoher Impedanz und die Spannungseinstellung an einem Punkt mit niedriger Impedanz, aber beide Methoden sind funktionell äquivalent. Das heißt, das Einspeisen eines Stroms bewirkt, dass er in verwandten Schaltungen fließt und eine Spannungsänderung bewirkt, und das Einstellen der Spannung bewirkt, dass sich die Stromflüsse ändern.

Um eine Offset-Spannung durch Einspeisen eines Stroms zu kompensieren, können Sie eine einstellbare Spannung von einem Potentiometer über einen hochohmigen Widerstand an einen geeigneten Schaltungsknoten anlegen. Um eine "Masse" -Spannung einzustellen, an die ein Widerstand angeschlossen ist, können Sie ihn an ein Potentiometer anschließen, das beide Seiten der Masse variieren kann.

Das folgende Diagramm zeigt eine Methode. Hier würde sich Rf normalerweise mit Masse verbinden.

Wenn R1 ein Kurzschluss und R2 ein offener Stromkreis ist, wird die gesamte Änderung der Potentiometerspannung an das Ende von Rf angelegt. Dies verursacht zwei Probleme.

• Der äquivalente Widerstand von Rf (gleich Rf / 4) addiert sich zu Rf und verursacht Verstärkungsfehler. Für einen kleinen Fehler müsste der Potentiometerwert klein sein, oder Rf müsste um den gleichen Betrag reduziert werden.

• Bei kleinen Offset-Spannungseinstellungen wird die Einstellung des Potentiometers schwierig und der größte Teil des Potentiometerbereichs wird nicht verwendet ...

Das Hinzufügen von R1 und R2 überwindet beide Probleme.

R1 und R2 teilen Änderungen der Potentiometerspannung durch das Verhältnis R2 / (R1 + R2) auf. Wenn zum Beispiel eine Änderung von +/- 15 mV erforderlich ist, kann das Verhältnis von R1: R2 etwa 15 V: 15 mV = 1000: 1 betragen.

Der effektive Widerstand des Teilers R1, R2 beträgt R1 und R2 parallel oder ungefähr = R2 für große Teilungsverhältnisse.

Wenn der Widerstand von R2 im Verhältnis zu Rf klein ist, werden minimale Fehler verursacht.

Wenn Rf beispielsweise 10 kOhm beträgt, verursacht ein Wert von R2 = 10 Ohm einen Fehler von 10 / 10.000 = 0,1%.

Maxim schafft es, dies in der folgenden Abbildung mit weniger Worten auszudrücken.

Wenn R1 und R2 einen 1000: 1-Teiler bilden, beträgt R1 ungefähr 10 Ohm x 1000 = 10 kOhm.

Die Verwendung eines Potentiometers von beispielsweise 50 kOhm führt zu einem äquivalenten Widerstand von etwa 12,5 kOhm im Mittelpunkt, der anstelle von R1 verwendet werden kann.

Die Schaltung wird: R2 = 10 Ohm, R1 = Kurzschluss, Potentiometer = 10 kOhm linear.

Die obige Schaltung ist dem nützlichen Maxim Application Note 803 - EPOT Applications: Offset Adjustment in Operationsverstärkerschaltungen entnommen, der viele andere anwendbare Informationen enthält.

In seiner Antwort verwies Miceuz auf NatSemis AN-31 Seite 6 und 7 .

Es überrascht nicht, dass die Schaltkreise dort die gleichen Methoden auf das anwenden, was ich oben und in der Maxim-App-Notiz beschrieben habe , aber die Diagramme sind erklärender, deshalb habe ich sie hier kopiert.

Dieser Link hat es geklärt. In der Regel müssen Sie eine Korrekturspannung in einen der Eingänge einspeisen.

Dieses PDF enthält Informationen zur invertierenden und nicht invertierenden Konfiguration (Abbildungen 18 und 19).