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什么是失调电压漂移(Offset Voltage Drift)

2017-05-27 15:01阅读:
定义:当温度变化、时间持续、供电电压等自变量变化时,输入失调电压会发生变
化。输入失调电压随自变量变化的比值,称为失调电压漂移。
因此,有三种漂移量存在:
1)输入失调电压变化相对于温度变化的比值。是指定温度范围内的平均值,以 μV/°C
为单位,用符号 ΔV OS /ΔT 或者 dV OS /dT 表示。
2)相对于时间的比值,以 μV/MO 为单位,含义是每月变化多少微伏。没有明确的符
号,通常用文字表示。本文暂用 dV OS /dMO 表示。
3)相对于电源电压变化的比值,以 μV/V 为单位,含义是调好的放大器,当电源电压
发生 1V 变化,会引起失调电压的变化。没有明确的符号,常用文字表示。此数值在很多
放大器数据手册中没有体现。
优劣范围:0.002μV/°C 到几十 μV/°C。
理解:
失调电压漂移量,与数据手册上标注的失调电压(或称之为初始失调电压)本身有密
切关系。初始失调电压小的,其漂移量也小。从多种运算放大器手册指标看,有以下规律:
1) 温度变化 40~500 度可能带来的失调电压变化,等同于初始失调电压。
2) 10~100 个月带来的失调电压变化,等同于初始失调电压。
因此,要衡量失调电压漂移量,最好能和初始失调电压进行对比。我提出了新指标,
称之为偏移量等效温度 T OD =V OS /dV OS /dT,它描述温度变化多少度会带来一个新的失调电
压。偏移量等效时间 M OD = V OS /dV OS /dMO,它描述持续多少个月,会带来一个新的失调电
压。
比如,两个不同的芯片 AD8675 和 OP177F,V OS 均为 10μV,但是温度漂移量为
AD8675
是 0.2μV/°C,而 OP177F 为 0.1μV/°C,则 T OD_AD8675 =10μV/0.2μV/°C=50°C,说明
50℃即可产生一个新的 10 μV 失调,而 T OD_OP177F =10μV/0.1μV/°C=100°C,说明 100℃才会
产生一个新的 10 μV 失调,后者显然比前者好些。
举例说明,一个失调电压为 100μV 的运放,它的温度漂移为 2μV/°C,时间漂移是
5μV/MO,你在某一天用电位器完成了调零。那么就在当天,你用加热器提高运放的工作
温度 10°C,就会出现新的 20μV 的失调,提高 50°C,就会出现 100μV 的失调电压,等于
你前面的调零完全作废了。
如果你很善良,不去这么搞温度破坏,这个电路也会随着时间的流逝产生新的失调,
大约 20 个月后,就可能出现 100μV 的失调,你又得再次调零。
后果:很严重。因为它不能被调零端调零,即便调零完成,它还会带来新的失调。在
高精度、高稳定性要求的场合,选择漂移系数较小的放大器,比失调电压大小更为重要。
对策:第一,就是选择高稳定性,也就是上述漂移系数较小的运放。第二,有些运放
具有自归零技术,它能不断地测量失调并在处理信号过程中把当前失调电压减掉。这就可
以抑制温度变化、时间流逝、电源电压变化引起的新的失调。这很好。但是这种运放内部
都有高频的切换动作,会产生该频率噪声,使用时应该注意。
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失调电压, 运算放大器, 中国机器人创客联盟

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