Сдвиги нуля и их компенсация

Выходное напряжение любого усилителя с обратной связью (ОС):

Однако практически на выходе присутствует ещё некоторое дополнительное постоянное напряжение той или иной полярности, называемое выходным напряжением покоя, или напряжением сдвига нуля.

Это может привести к уменьшению неискажённой амплитуды ,т.к. из-за сдвига начинается одностороннее ограничение полуволн. Если усиливаемый сигнал содержит постоянную составляющую, то напряжение сдвига, кроме того, является напряжением ошибки, изменяющим .

Сдвиг нуля характеризуется:

·

· входными токами

· разностью входных токов ( ).

Сдвиг от

Чтобы при закороченных между собой входными зажимами ОУ достаточно к дифференциальному входу операционного усилителя (ОУ) приложить извне некоторое постоянное напряжение. В справочнике оговаривается лишь его максимально возможное значение, соответствующее максимальному производственному отклонению. Полярность его неизвестна может быть любой.

Влияние входного тока

Приводимый в справочниках –среднее арифметическое постоянных токов баз транзисторов дифференциального каскада ОУ. Он мал и составляет единицы мкА. Из-за протекания инвертирующего входа через , на дифференциальном входе операционного усилителя (ОУ) даже при возникает некоторое постоянное напряжение, которое передаётся на выход. На входе оно почти целиком компенсируется благодаря ООС. Поэтому ,а значит в резистореток не ответвляется. Он весь протекает через .

Для компенсации сдвига выходное напряжение достаточно в вывод неинвертирующего входа ОУ включить .Благодаря равенству сопротивлений между любым из входов операционного усилителя (ОУ) и землёй, напряжения, создаваемые каждым из двух входных токов, взаимно компенсируется, т.к. направлены встречно.

Учёт разности входных токов

По аналогии с определением для входного тока, для разности :

Этот сдвиг компенсируется равенством , будет тем меньше, чем меньше сами =>уменьшение входных токов усилителей на ОУ, увеличение усилителей на ОУ – весьма актуальная задача.

Это можно достичь, если дифференциальный каскад построить (ДК) на полевых транзисторах, однако их существенный недостаток – неидентичность параметров двух интегральных полевых транзисторов. Поэтому на входе прецизионных ОУ применяют биполярные транзисторы типа в режиме микротоков. Токи баз очень малы, мВ. При этом даже необязательно включать .