¿Cómo calibrar opamp para eliminar la corriente de desviación / polarización de entrada y el voltaje de compensación?

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Lo estoy haciendo en un proyecto que utiliza opamp OP07 para amplificar una corriente. Aquí está mi esquema:

El problema es que la salida que obtuve no es tan precisa como esperaba. Por ejemplo, en la figura de arriba, \ $ V_ {output} \ $ debería ser \ $ -2.2V \ $ lo que significa \ $ \ tilde ~ -4.84V \ $ pero estoy obteniendo \ $ -5.14V \ $. Sé que esto se debe a muchos parámetros: corriente de compensación de entrada, corriente de polarización, voltaje de compensación ...

Me pregunto si hay alguna forma de hacer que la salida sea más precisa. ¿Algún método de calibración disponible?

    
pregunta Totally New

3 respuestas

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Puede calibrar este circuito ajustando la resistencia de 2.2K o dividiendo la retroalimentación. El OP07 es un amplificador operacional de bastante buena precisión, incluso para los estándares actuales: alta ganancia y bajo Vos (y nada de lo raro de RRIO y cero amperios de deriva): la mayor parte de su error casi seguramente proviene de las tolerancias de la resistencia (la única excepción Lo que tengo en mente es si, de alguna manera, ha inducido a que este viejo amplificador operacional estable oscile al cargarlo con una capacitancia o algo así como un cable largo, aísle algo como eso con al menos 100 ohmios). Y asegúrese de tener condensadores de derivación, como cerámica de 100 nF, a tierra de los dos suministros bastante cerca del chip. Su error ahora parece ser alrededor del 6%, que es considerablemente más alto que el 1-2% que esperaría ver normalmente con resistencias de tolerancia del 5%, por lo que creo que hay alguna razón para preocuparse.

Supongamos que desea una ganancia de transimpedancia de 2.200 V / mA, puede usar una resistencia de 2,10 K al 1% y un trimpot de 200 ohmios conectado como un reóstato. O (mejor) use una serie de resistencias de 0,15K 0.1% con un 45.3 ohms 1% y un trimpot de cermet de 10 ohmios.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Si su entrada es una verdadera fuente de corriente, puede hacer un mejor uso de una resistencia de 10.00K 0.1% o mejor para la entrada, ya que minimizará el efecto del pequeño Vos del OP07 (rango de 75uV). Primero mida la resistencia (con un medidor de alta precisión, obviamente) y ajuste el voltaje de entrada para compensar la tolerancia de la resistencia. En otras palabras, si su resistencia de 10K 0.1% es 10.003K, aplique 10.003V en lugar de 10.00V para 1mA.

La corriente de polarización OP07 es de unos pocos nA, lo cual es insignificante en comparación con la corriente de entrada. La ganancia de apertura suele ser de 450,000, por lo que unos pocos uV en la entrada lo moverán a su swing de salida total.

No debería tener problemas para llegar a menos de +/- 0.1% si sigue las sugerencias anteriores.

P.S. Otra razón para usar resistencias de precisión es que la estabilidad y la variación de la temperatura de tales resistencias suelen ser mucho mejores que las resistencias del 5%. Si usa una resistencia de película de carbón y un trimpot de carbón barato, puede ajustarlo dentro del 0.1%, pero no se quedará allí por mucho tiempo o los cambios de temperatura harán que se desvíe. Una resistencia típica de 0.1% puede tener una variación de temperatura de +/- 10 ppm o de +/- 25 ppm por grado C máximo, con una estabilidad de tiempo proporcional.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Hay tres formas de aumentar la precisión de este circuito.

  1. Usa resistencias al 1%. En \ $ 2200 \ $ + 5% = \ $ 2310 \ $ while \ $ 1K \ $ -5% = \ $ 950 \ Omega \ $ produciendo \ $ V_ {out} = 5.35V \ $

  2. No conecte el pin positivo directamente a tierra, pase por una resistencia para equilibrar la corriente de polarización = \ $ 2200 || 1000 \ simeq 685 \ Omega \ $

  3. Use los pines de ajuste de desplazamiento como se indica en la hoja de datos del dispositivo.

Si lo necesitas más preciso que eso, debes usar un trimpot en el circuito de ganancia y / o un mejor amplificador operacional.

    
respondido por el Trevor_G
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Calibrar algo significa que tienes una influencia en él. En el caso de sesgo actual, no tiene ninguna influencia sobre él.

En cambio, puedes diseñar alrededor de él, a través de nukling por ejemplo. Hay técnicas sobre cómo se puede hacer.

    
respondido por el dannyf

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