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[参考译文] OPA2180:反相缓冲电路中的大偏移超出器件的预期70uV规范

Guru**** 2507255 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA2180

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/632486/opa2180-large-offset-in-inverting-buffer-circuit-that-is-outside-the-expected-70uv-spec-for-the-device

部件号:OPA2180

我正在使用OPA2180的一半来反向并向互阻抗放大器的输出添加一个小偏移。 请参见下面的电路。 来自跨阻抗放大器的信号直接应用于VS2 (以下称为输入),并在0到10V之间。 输出电压驱动电路的下一阶段,即ADC输入。

在同相输入处,电阻器分压器设置19.9mV。 因此,我希望输出为(19.9mV +-75uV)* Noise _gain,其中75uV是OPA2180的最大偏移误差,噪声增益为1 +(10k2/41k2)。 即,输出应为24.8mV +/- 90uV左右,具体取决于运算放大器采样的偏移电压。

但是,在真实电路中,在相同的输入条件下,我测量的输出电压约为22.36mV,比预期低大约2.5mV。

然后,我对150欧姆分频电阻器短路,这样现在,输入(VS2)和同相输入都是0V。 我预期输出为运算放大器偏移电压,即+/-75uV。 而是在输出上测量-3mV。 在我看来,运算放大器显示的偏移电压比预期的75uV大数十倍。 我也尝试了另一个运算放大器的样本,并得到了同样的行为。

我缺少什么?

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    您好,Ross:

    我相信您忘记了上传原理图,但还有许多其他的偏移来源您不考虑,例如通过大型阻抗,CMRR,PSRR等的偏置电流产生的偏移。您可能会发现本文很有用: e2e.ti.com/.../Real-Vos-2017.docx

    您如何测量输出? 如果您通过ADC测量此值,那么您可能看到的结果实际上是通过采样确定错误

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    尊敬的Zak:

    感谢您的快速响应,感谢您对缺失的示意图的分类,这里就是。 要回答您的问题,我使用DMM而不是ADC来测量节点VLIAB。 同时,我将摘要介绍您的链接中提供的信息。

    我应该给一点背景... 我对该电路的开发测试之一是检查节点VLIAB处的偏移是否与我的设计值匹配。 电路有两个增益,可通过U8切换。

    调整增益会改变噪声增益,因此每个增益在VTIAB处产生不同的偏移电压。 所以,我做了两次测试,每次测试一次。 对于-1的增益,当R15和R12在播放时,节点VLIAB的偏移与我的计算精确匹配。 但是,当我设置了0.248 增益时,当R16和R12在场上时,我得到了在我的上一条消息中详细说明的意外结果。

    为了测量偏移,I操作馈入互阻抗放大器U14的电流,使节点VTIA处有0伏+/-几个UV。 在这种情况下,我认为节点VLIAB处的电压与上一条消息中所述的电压相同。

    在获得意外结果后,我尝试了以下操作:

    1)在节点VLIAB和ADC之间切换轨迹,将ADC从方程式中删除,没有变化

    2)拆下模拟开关U8,只需将电极片引脚4短至5,无变化

    3)换用另一个运算放大器样本,无变化

    4)对R14短路,使同相输入端的电压为0V,这在节点VTIAB处提供-3mV左右。 (我预计最大值为+/-90uV左右)

    5)通过验证信号增益是否符合预期,确认增益设置电阻器的值是否正确。

    一定有一个线索,设置为1的增益,电路按预期工作,但设置为备用增益则不工作,但我无法解决。

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    为进一步的混乱作了归类,但我反复检查,我得到了同样的抵消问题,这两种收益,而不仅仅是我第一次说的衰减收益。
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    您好,Ross:

    您是否尝试过使用示波器查看输出,以确保没有任何意外振荡?

    另一个有用的测试是将增益设置电阻器的电阻增加到100kOhm,同时保持相同的增益。 这是否会影响抵消的幅度,将使我们更好地了解可能造成这种影响的因素。
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    尊敬的Zak:

    我发现了导致问题的原因;我在模拟开关的输入端安装了一些BAT54夹紧二极管,但原理图上没有显示,因为我将它们作为模块添加到主板上以解决另一个问题。 二极管的泄漏电流影响了放大器。 移除后,一切都将按应有的方式进行检查。 当我对电路板进行一些温度测试时发现偏移量非常敏感,并意识到钳位二极管是个问题!

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    您好,Ross:

    我很高兴您解决了问题,感谢您的分享! 如果还有其他需要我们帮助的地方,请告诉我们。