Diferença entre amplificadores operacionais zero-drift e auto-zero?


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Estou no processo de escolher um amplificador operacional para um buffer de saída DAC. Para mim, escolher um amplificador operacional com o menor deslocamento de tensão parece ser a melhor opção, naturalmente levando-me a olhar para amplificadores operacionais zero-drift e auto-zero.

No Digikey, existem três opções: desvio zero, desvio zero (helicóptero) e zero automático. Entendo que o segundo é apenas um tipo de amplificador operacional com desvio zero, mas qual é a diferença (ou eles são os mesmos) entre desvio zero e zero automático? Que eu saiba, ambos incluem um método de compensação de tensão de compensação.

A pesquisa no Google leva a resultados que mencionam apenas que os amplificadores operacionais zero e desvio automático são os mesmos (geralmente "amplificadores operacionais zero e desvio zero ..."), mas oferecem explicações sobre como eles são os iguais ou quaisquer diferenças.

Alguém pode lançar alguma luz sobre isso para mim?


"um amplificador operacional com o menor deslocamento de tensão parece ser a melhor opção" - Somente se o deslocamento de tensão for significativo. Por exemplo, um DAC de 12 bits e 0 a 10 volts terá uma resolução lsb de 2,44 mV. Se o seu deslocamento de entrada produz um deslocamento de saída de 1 mV ou menos, isso realmente não importa. Portanto, analise seu buffer para determinar seus requisitos. Não basta acenar com as mãos e dizer: "bem, parece-me ..."
WhatRoughBeast 30/03/16

Respostas:


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Os helicópteros zero-deriva, Auto-zero e zero-deriva são termos de engenharia que foram transformados em termos de marketing. O método usado geralmente produz os mesmos resultados. A diferença está no método usado para alcançar os resultados. Há três coisas que os clientes geralmente desejam e que esses tipos de amplificadores foram projetados para:

  • Desvio de compensação de baixa temperatura
  • Offset da tensão de entrada baixa
  • Redução de 1 / f de ruído

Para fazer uma distinção, a melhor maneira é observar os circuitos de controle interno (geralmente listados na folha de dados) e comparar as especificações (procurando baixo ruído de 1 / f ou deslocamento de baixa tensão). Qual requisito você tem, se precisar de um ruído baixo de 1 / f que esses amplificadores resolvem esse problema, se você não encontrar outro amplificador? O corte tem um custo, geralmente esses amplificadores sacrificam GBW ou Vcm e têm mais ruído em frequências mais altas (você não pode obter algo por nada). Os amplificadores de corte geralmente são mais utilizados nos estágios primários de amplificação. Os amplificadores que usei podem ser complicados e têm problemas estranhos com a interferência de RFI.

O principal problema é que os termos de desvio zero e zero automático são usados ​​livremente em todo o setor. Um problema é: 1) as pessoas na digikey nem sempre fazem essa distinção (elas podem classificar incorretamente um amplificador, pois estão puxando informações às vezes aparentemente aleatórias da folha de dados) 2) Os termos são meio nebulosos, porque alguns descrevem o resultado e alguns dos métodos utilizados.

Existem poucas topologias diferentes: - Um amplificador de corte "corta" o sinal geralmente com amostragem capacitiva (não precisa ser capativo, mas geralmente é). O corte mistura essencialmente o ruído de baixa frequência a frequências realmente altas. Isso elimina efeitos de ruído 1 / f e compensações DC. Eles têm um loop externo para fornecer uma referência no DC que geralmente não é cortada (se for, então é um zero automático).

O opa180 é comercializado como um amplificador de desvio zero, não é um zero automático, porque apenas corta a entrada e não possui um loop de "referência" cortado. insira a descrição da imagem aqui

Aqui está outro amplificador de corte do analógico

insira a descrição da imagem aqui

  • Um amplificador de corte com zero automático possui um loop de controle interno que "zera" ou anula o deslocamento causado pela temperatura e / ou ruído. Isso também elimina 1 \ f de efeitos de ruído. O corte também faz a amostra \ mistura o ruído de baixa frequência em altas frequências (geralmente Mhz). O corte é feito no loop de referência ou nulo, em vez do loop de amplificação.

A foto abaixo é do wiki de análogos sobre amplificadores auto-zero insira a descrição da imagem aqui

Existem também alguns amplificadores que usam ambos.

  • Um amplificador de desvio zero significa que possui desvio de temperatura baixa, geralmente o deslocamento tem uV / C. Realmente não importa qual é o método para atingir o suposto desvio de zero (se fosse realmente zero, a especificação do Vos seria 0 uV / C) e esses amplificadores podem incluir ruído de 1 / f (mas geralmente é menor que um amplificador padrão.Um amplificador de desvio zero poderia empregar outros meios para obter o desvio de zero, como uma técnica de zero automático.Eu não vi nenhum amplificador que não use uma técnica de corte como essa, mas eles poderiam existir, pois é mais de um termo de marketing.

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Essa pode ser uma boa leitura complementar: Entendendo e eliminando o ruído 1 / f , de Robert Kiely.
CuteBlastSAMO

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Alguns amplificadores operacionais com zero automático só podem zerar automaticamente quando a energia é ligada e desligada. Eu já vi pelo menos um assim. Basicamente, você terá que vasculhar as folhas de dados para obter essas dicas de qualquer maneira.

Você realmente precisa de uma tensão offset tão baixa? Normalmente, existem vários parâmetros mais importantes para um amplificador operacional de saída, como capacidade de acionamento capacitivo, talvez distorção, ganho talvez (para precisão), capacidade de tensão etc. etc. importante.

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