¿Por qué es tan malo el voltaje de desplazamiento de entrada? (amplificadores operacionales)

  

¿por qué no solo medir la corriente permitiendo que Vos sea el voltaje de referencia en nuestro voltímetro?

No está realmente claro a qué te refieres con esto, pero Vos es completamente interno al amplificador operacional, y podría ser una combinación de diferentes errores en diferentes etapas del amplificador. Solo lo modelamos con una fuente de voltaje en serie con la entrada. Pero no hay un lugar físico en el que puedas poner una sonda multimétrica para medirlo.

  

¿Qué hay de otras formas fáciles de calibrar el efecto del voltaje de compensación?

Por lo general, puede calibrarlo, por ejemplo, midiendo la respuesta del amplificador a 2 o 3 voltajes de entrada fijos diferentes.

Un problema, sin embargo, es que un amplificador operacional con Vos altos también es probable que tenga una mayor deriva en Vos con la temperatura.

  

¿No serían esas formas mucho más baratas que comprar un amplificador operacional de alta calidad?

La calibración requiere operaciones de prueba adicionales en la fabricación. Estos pueden requerir manejo adicional del operador. Eso aumenta significativamente el costo de fabricación. Si necesita calibrar la temperatura excesiva, podría agregar dólares (no monedas de un centavo) a su costo de fabricación.

Luego, los datos de calibración deben almacenarse en el dispositivo de alguna manera y recuperarse para aplicar la calibración a cada medición. Para algunos (muchos) productos, esto no tiene costo adicional, pero para otros podría significar agregar una EEPROM y una unidad de usuario que no se necesitaban antes.

Si hay un error en el proceso de calibración, o si los datos almacenados están dañados, obtendrá retornos de campo, que son costosos.

El error debido a la tensión de compensación de un amplificador puede, y con frecuencia se calibra. Por ejemplo, si obtuviera una ganancia de 50 amplificadores con Vos = +/- 3 mV máximo (y supongamos que tenemos un ADC y un micro o un trimpot), simplemente podría acortar la entrada, leer la salida y ajustar el trimpot o restar digitalmente + / -150mV desde la salida (tal vez almacenando el valor de compensación de salida en una EEPROM). Eso cuesta algo de programación, existe el peligro de que se pierda la calibración (la EEPROM se corrompe o un mal caso de "deriva de destornillador" afecta al trimpot) y agrega un paso de producción. La corrupción de EEPROM podría percibirse tan mal como un fallo completo del dispositivo, por lo que no es algo que se pueda detectar.

Sin embargo, generalmente existe una correlación entre el alto voltaje de compensación y el alto TCVos y la deriva del voltaje de compensación con el tiempo. Calibrar el TCVos con una cámara de temperatura controlada es un dolor total, y no lo desearía a nadie que sin duda lo necesite (también tiende a hacerlo mal con los cambios dinámicos de la temperatura). La deriva con el tiempo es algo que no se puede manejar directamente, solo mediante una recalibración periódica (que podría automatizarse, pero nuevamente implica un gasto adicional y puede no ser aceptable en un producto que tiene que trabajar continuamente).

En algunos casos, hay una fuente externa de desplazamiento que supera con creces lo que aporta el amplificador operacional (además de ser más variable) y puede calibrarlo para cada lectura. Un ejemplo de eso serían algunos sensores de corriente de Hall (por ejemplo, medidores de pinza DC) y celdas de carga utilizadas para medir el peso. En ese caso, los Vos pueden ser altos; no tiene sentido pagar por algo que no necesita (pero tal vez necesite una alta ganancia para obtener la precisión deseada y los Vos bajos vienen gratis).

Por lo tanto, los caballos para los cursos, pero los op-amperios muy buenos son muy baratos en estos días y a menudo vale la pena usar una buena parte y casi siempre vale la pena evaluar las compensaciones. Algunos amplificadores operacionales de tubos de vacío tenían un voltaje de compensación superior a 1 voltio, hemos recorrido un largo camino con Vos de microvoltios y TCVos sub-0.1uV / ° C ampliamente disponibles a un precio razonable.