La salida del amplificador operacional en la configuración de ganancia unitaria va a 0 V para entradas pequeñas

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Estoy construyendo un equipo de prueba automático para uso interno y tengo la necesidad de medir corrientes relativamente pequeñas (por ejemplo, 3 µA). Así que estoy planeando medir el voltaje en un 1% de resistencia 1K (3 mV) y multiplicarlo por 100 o más (en dos etapas 10x) y luego alimentarlo a un ADC de 12 bits con una referencia de 4.096 V (por lo tanto, uno bit = 1 mV).

Escogí lo que pensé que era un amplificador operacional adecuado para esta tarea ( ALD1722 ), y lo conecté en un configuración de amplificador no inversor (Rf = 9.09K, Rg = 1K) con un suministro de + 5V, y descubierto para voltajes de entrada en decenas de milivoltios obtuve un valor cercano al que esperaba pero a medida que disminuía la entrada a unos pocos mV o así la salida fue a 0.

Desconcertado, conecté el mismo amplificador operacional en una configuración de ganancia unitaria y descubrí que la salida estaba retrasando la entrada en aproximadamente 10 mV; es decir, una entrada de 50 mv da como resultado una salida de 40 mv, y cualquier entrada por debajo de 10 mV no produce salida.

Soy un tipo mayormente digital, por lo que los amplificadores operacionales siempre han sido un poco misteriosos. (Nunca estudié los amplificadores operacionales de IC en clase, ya que el 741 no se lanzó hasta mi último año en la universidad). Elegí este amplificador operacional porque la hoja de datos dice que tiene un voltaje de entrada de voltaje típico de 25 µV, por lo que no estaba No espero este tipo de error, pero tal vez no entiendo qué es el voltaje de compensación.

¿Hay algún tipo de circuito de polarización que pueda agregar para corregir esto, por lo que puedo alimentar mV o voltajes más pequeños en el amplificador operacional y obtener una salida de 10x?

    
pregunta tcrosley

2 respuestas

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Sospecho que la siguiente nota de la hoja de datos puede describir lo que está viendo:

  
  1. El ALD1722 / ALD1722G tiene etapas diferenciales de entrada de canal p y canal n complementarias conectadas en paralelo para lograr   Rango de voltaje de modo común de entrada de riel a riel. Esto significa que con la   rangos de voltaje de entrada de modo común cerca de las fuentes de alimentación,   Una de las dos etapas diferenciales se apaga internamente. Mantener   compatibilidad con otros amplificadores operacionales, este punto de conmutación tiene   ha sido seleccionado para estar alrededor de 1.5V por encima de la tensión de alimentación negativa.   Desde que se realiza el ajuste de voltaje de compensación en el ALD1722 / ALD1722G   cuando la tensión de entrada es simétrica a las tensiones de alimentación, esto   la conmutación interna no afecta a una gran variedad de aplicaciones tales   como un amplificador inversor o un amplificador no inversor con una ganancia mayor   a 2.5 (operación 5V), donde el voltaje de modo común no   Hacer excursiones por debajo de este punto de conmutación. Sin embargo, el usuario debe tener en cuenta que este cambio se produce si el   El amplificador está conectado como un buffer de ganancia unitaria y debería hacer   Provisión en su diseño para permitir variaciones de voltaje de compensación de entrada.
  2.   

Note el último párrafo. Por debajo de 1,5 V, la tensión de compensación variará debido a que una de las etapas diferenciales se apaga.
Intentaría ejecutar desde una fuente de +/- 2.5V, por lo que la entrada se encuentra en el centro del rango del modo común, o cambiar la entrada a 2.5V. También asegúrese de que no está cargando demasiado la salida, por ejemplo. < 5k o menos (asumí que no)

    
respondido por el Oli Glaser
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El mejor amplificador para la medida actual es el amplificador de instrumentación (diferencial), o InAmp, como el AD620 ; tienen una buena compensación de compensación, una ganancia (casi) diferencial que le permite amplificar la señal en la primera etapa y hacerla más robusta para la segunda etapa.

    
respondido por el clabacchio

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