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

Es gibt eine Reihe von Verfahren, die verwendet werden können, um eine Offset-Spannungskompensation bereitzustellen.

Die beste zu verwendende Methode variiert mit der Anwendungsschaltung, aber alle entweder

• 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 Masseende Ihres R2.
  Die Benutzerfreundlichkeit dieses Verfahrens wird verbessert, indem der Potentiometerspannung ein Spannungsteiler mit zwei Widerständen hinzugefügt wird, wie unten erläutert.

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

Die Stromeinspeisung erfolgt effektiv an einem Punkt mit hoher Impedanz und die Spannungsanpassung an einem Punkt mit niedriger Impedanz, aber beide Verfahren sind funktionell äquivalent. Das heißt, das Einspeisen eines Stroms bewirkt, dass er in einer zugehörigen Schaltung fließt, und verursacht eine Spannungsänderung, und das Einstellen der Spannung bewirkt, dass sich 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, mit der ein Widerstand verbunden ist, können Sie ihn an ein Potentiometer anschließen, das in der Lage ist, beide Seiten der Masse zu variieren.

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 einen 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 diese beiden Probleme.

R1 und R2 teilen Änderungen der Potentiometerspannung durch das Verhältnis R2/(R1+R2) herunter. Wenn beispielsweise 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 ist R1 und R2 parallel oder etwa = R2 für große Teilerverhältnisse.

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

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

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

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

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

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 Op-Amp Circuits entnommen , der viele andere anwendbare Informationen enthält.

In seiner Antwort bezog sich miceuz auf die AN-31-Seiten 6 und 7 von NatSemi .

Es überrascht nicht, dass die dortigen Schaltungen die gleichen Methoden wie oben und in der Maxim-App-Anmerkung anwenden , aber die Diagramme sind erklärender, daher habe ich sie hierher kopiert.

Dieser Link hat es aussortiert. Im Allgemeinen müssen Sie eine Korrekturspannung in einen der Eingänge einspeisen.

Dieses PDF enthält es für invertierende und nicht invertierende Konfigurationen (Abbildungen 18 und 19).