文档介绍：实验四ICL7650斩波稳零运算放大器的使用
概述
上次实验说明了对缓慢变化的信号采用“交流调制—检波—直流”模式的放大器,来克服零点漂移、低频噪声和背景光的干扰等。
是否有性能优异的集成运算放大器来放大直流或缓慢变化的信号呢?
答案是肯定的,这类器件有Intersil公司的ICL7650,德州仪器的TLC2652,MAXIM公司的MAX430等。
一、运算放大器的失调
实际的运算放大器当输入端对地短路时输出并不完全等于零,其大小除以闭环放大倍数即为折合到输入端的失调电压,记为Vos。Vos还随温度的变化产生漂移。同型号不同器件的Vos有离散性,呈正态分布。
一般的运算放大器输入失调电压大约为1~10mV。当使用较大的闭环增益时,输出失调就会引入较大误差。
对交流信号而言,可以通过电容将直流成分去除(称为隔直),但直流信号不能。
运算放大器可以通过厂家提供的手册使用调零电路消除或减小失调电压的影响。
二、ICL7650斩波稳零放大器
ICL7650不同封装的两种管脚图:
ICL7650稳零的原理
ICL7650的稳零原理:
1、有两个放大器:主放大器和校零放大器。
2、芯片上的控制逻辑产生两个主要的时钟周期:校零周期和放大周期。
3、在校零周期内,开关A和B闭合,使校零放大器的两个输入端短路,通过自身的反馈,校零放大器的失调电压被减到最小。同时,外接记忆电容CXA 中储存了这一失调电压,使校零放大器在放大周期内仍保持校零。
4、在放大周期内,开关A和C在放大周期内闭合,把校零放大器的输出与主放大器的同相输入端连接起来,使主放大器被校零。同时,外接记忆电容CXB 中储存了校零电压,使主放大器在下一个校零周期内仍保持校零。
三、741和7650主要指标比较
符号
参数
UA741
OP07
ICL7650
单位
VCC
电源电压
±22
±18
16
V
Vos
输入失调电压
1m
25μ
1μ
V
△Vos/△T
输入失调电压温漂
15

μV/℃
Ios
输入失调电流
20n

8P
A
Rin
输入阻抗
2X106
60X106
25X1012
Ω
Av
电压增益
100
110
150
dB
GBW
增益带宽积
1

2
MHz
SR
压摆率

V/μS
四、实验
分别使用µA741和ICL7650搭建10、100、1000倍的反相放大器,电源电压使用5V,使输入端接地,观察并用万用表记录它们各自的输出电压,分析各放大器的失调电压情况。
在闭环增益为1000时,使用调零电位器将µA741 的失调调整到接近最小,记录数据。