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運(yùn)算放大器的一個(gè)最重要的指標(biāo)就是它的輸入失調(diào)電壓。對(duì)很多運(yùn)放可以忽略這個(gè)電壓,但問題是:失調(diào)電壓會(huì)隨著溫度、閃爍噪聲和長(zhǎng)期漂移而改變。斬波與自動(dòng)調(diào)零技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)多年,它們能夠?qū)⑤斎胧д{(diào)電壓減小到微伏以下。這種技術(shù)的精度非常好,甚至?xí)屍渌⑿∮绊懻紦?jù)誤差的主要地位,如銅焊盤的熱偶節(jié)點(diǎn),直到它們也被一一克服。本設(shè)計(jì)實(shí)例介紹了一種新型斬波技術(shù)?!霸肼曉鲆娴臄夭ā笔且环N實(shí)時(shí)測(cè)量失調(diào)電壓的簡(jiǎn)單方法,這樣就可以將其減除,從而提高DC精度。
圖1是一個(gè)搭成反相10倍增益結(jié)構(gòu)的LTC6240HV運(yùn)放,也包括了它的一些相應(yīng)規(guī)格。所有輸入失調(diào)電壓都在輸出端表示為11倍增益(稱為“噪聲增益”)的輸出誤差。任何下游電路或輸出電壓的觀測(cè)者都無法將所需輸出信號(hào)與輸出誤差區(qū)別開來。
圖2表示了噪聲增益的斬波方法。S1用于附帶分流電阻R3的進(jìn)出切換,從而在不影響信號(hào)增益或帶寬時(shí)改變?cè)肼曉鲆?。通常情況下帶寬會(huì)有些下降,但無論開關(guān)處于閉合或打開狀態(tài),帶寬極限都由C1決定。現(xiàn)在向輸出端施加一個(gè)小方波,其幅度等于現(xiàn)有的DC誤差??梢杂靡粋€(gè)普通的斬波器解調(diào)出誤差,也可以在一個(gè)現(xiàn)代的ADC系統(tǒng)中用軟件減掉它。
圖2電路更像一個(gè)輸入同時(shí)連接和斷接的簡(jiǎn)單求和放大器。這個(gè)意義上,它更像一個(gè)真正的斬波放大器。但此時(shí),被斬波的輸入電壓是放大器的失調(diào)電壓,而不是輸入信號(hào)。如果沒有必要為什么要斷開輸入信號(hào)呢?另外也不存在連續(xù)斬波的要求,只需在有失調(diào)測(cè)量需求時(shí)用它即可。
注意,雖然本設(shè)計(jì)實(shí)例給出了易于理解的反相例子,但S1使用一種好的模擬開關(guān)時(shí),也適用于非反相的方法。另外與所有采樣系統(tǒng)一樣,大于等于時(shí)鐘速率的頻率都會(huì)潛入基帶中,因此要在斬波前將其濾掉。最后,本方法并不會(huì)修正偏置或泄漏電流導(dǎo)致的誤差。
開關(guān)S1打開和關(guān)閉,提高噪聲增益,并交替地以11和22的噪聲增益使輸入誤差出現(xiàn)在輸出端。得到的方波是一個(gè)容易測(cè) 量的“11誤差”,這樣就可以從輸出上將其減掉。這種技巧類似于普通的斬波放大器,不同之處是斬波對(duì)象是誤差,而不是信號(hào)。
圖3是圖2電路的輸出波形,輸入電壓為0V(接地)。上方的曲線是“S”,它是以750Hz加在S1上的控制信號(hào)。下方曲線是在1mV、2mV之間交替的輸出誤差,表示90mV的運(yùn)放失調(diào)。輸出端“看到”的是輸出失調(diào)噪聲增益加倍的結(jié)果。兩個(gè)噪聲增益的差為11,這個(gè)差值表示S1所造成的方波波幅,它與輸入電壓無關(guān)。
圖4與圖3類似,但被縮小,輸入電壓為2mV峰峰值的慢速正弦波,即輸出為20mV峰峰值。圖3的1mV方波疊加在慢速的輸出信號(hào)上,并且仍然包含實(shí)時(shí)的DC錯(cuò)誤信息。只要看看輸出就可以辨別出信號(hào)的實(shí)際值低于測(cè)量值1mV。
當(dāng)電路中的信號(hào)發(fā)生突變(特別是數(shù)字信號(hào))時(shí),信號(hào)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)電噪聲。這個(gè)噪聲在一般環(huán)境下不會(huì)對(duì)外產(chǎn)生影響。但是在某些特殊情況下,該信號(hào)會(huì)對(duì)外產(chǎn)生較強(qiáng)的傳導(dǎo)干擾,進(jìn)而影響其他電路的正常工作
關(guān)鍵字: 電路 數(shù)字信號(hào) 噪聲摘要:目前的機(jī)械領(lǐng)域中,最為常見的機(jī)械傳動(dòng)方式是齒輪傳動(dòng),其原理是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng),具有傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)比精確、操作可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)??墒驱X輪在傳動(dòng)過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)出很大的噪聲,讓人非常擔(dān)憂。現(xiàn)...
關(guān)鍵字: 齒輪傳動(dòng) 噪聲 措施