Home Forum Scrivi una domanda di elettronica offset operazionali

Questo argomento contiene 23 risposte, ha 5 partecipanti, ed è stato aggiornato da  mario1991 2 anni, 5 mesi fa.

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  • #58260

    mario1991
    Membro

    Ciao a tutti,
    gentilmente potreste dirmi un modo per ridurre l’offset dell’operazionale al minimo?intendo prima di provarlo e senza mettere un trimmer di taratura. insomma dai parametri riportati sul datasheet del componente. Grazie a tutti
    Mario

    #69796

    Fabrizio87
    Membro

    purtroppo non hai soluzioni di usare il trimmer come specificato dal favore nel suo data sheet, l’unica soluzione all’alternativa e cambiare componente scegliendo uno un po’ più caro ma con prestazioni migliore così puoi migliorare offse, potresti cercarne uno compatibile pin to pin così non hai bisogno di riprogettare il circuito stampato.
    in prima fase potesti provare se che potrebbe bastare quello in prima istanza è sennò ne usi un altro semplicemente cambiando.

    #69797
    Luca Giuliodori
    Luca Giuliodori
    Partecipante

    Si come dice Fabrizio87 l’unica soluzione, se non vuoi inserire componenti attorno, è quella di sceglierne uno con l’offset che sia il più basso possibile.

    So che ci sono in commercio operazionali che per aggiustare il valore di offset hanno altri piedini che, se collegati opportunamente con determinati componenti, ti permettono di ridurre l’offset.

    Facci sapere.

    #69799

    divivoma
    Membro

    Di solito l’offset non si riesce mai a compensarlo completamente perchè dipende dai parametri intrinsechi dell’opamp stesso( tipo differenza tra le dimensioni dei BJT della coppia differenziale)..inoltre la sua influenza sull’uscita dipende anche dalla configurazione con cui stai utilizzando l’op amp(invertente, sommatore, integratore ecc..)
    Per cui se vuoi precisa la configurazione, perchè in base ad essa le cose cambiano..
    In generale puoi seguire anche i consigli riportati qui:

    http://talkingelectronics.com/projects/OP-AMP/OP-AMP-2.html

    Ma credo che comunque la scelta migliore sia quella di agire con un trimmerino e vedere l’uscita quando si porta a zero..

    http://www.itisvinci.com/~altieri/OpAmpReale.pdf

    Ciao

    #69778

    Degli ottimi operazionali con Ultra Low Offset sono quelli qui riportati

    http://www.maxim-ic.com/datasheet/index.mvp/id/3407

    ma poi la stabilità dell’offset dipende molto dalla instabilità dei componenti annessi all’operazionale ad esempio le resistenze aggiunte a completamento di un dato circuito
    influenzamo parecchio questa stabilità in base alla loro deriva termica.
    A tale prpopsito ci sono rsistenze di precisione allo 0,1% con un basso valore di deriva termica (coefficente di temperatura) ad esempio di +/-25 ppm al °Kelvin (ppm= parti per milione) cioè 1 MOhm = un milione di Ohm potrà diventare 1,000025 MOhm per un aumento di un grado Kelvin
    Resistenze al 2% possono avere invece un coefficiente di temperatura di +/-200 ppm
    sicuramente meno adatte per avere stabilità nella regolazione dell’offset degli operazionali

    #69786

    mario1991
    Membro

    la configurazione è un semplice buffer .Il livello di offset che ho attualmente all’uscita dell’operazionale è minore di 0,1 mv pero o dovuto inserire un trimmer su un OP che prevede i pin per l’aggiustamento dell’offset. Avevo iniziato con un OP senza piedini per l’offset che aveva un input bias current di 9microA e un input offset current di 100 nA, quindi molte elevate, pero a guadagno 1 ha sugli 800 MHz di banda e in piu ha uno slow rate elevato. Volevo utilizzarlo perchè mi poteva servire anche in altre occasioni visto le elevate prestazioni e cosi ne avevo uno gia provato e funzionante. Pero il datasheet dice che ha un offset voltage minimo di 200 microV , facendo i miei calcoli per il bilanciamento dei compoenti sono riuscito ad arrivare a 750 microV. Pero poi o scoperto che l’assorbimento era troppo elevato per la mia sorgente di alimentazione ahhahahha e poi era molto molto sensibile ai disturbi. Io adesso una configurazione che va bene la possiedo pero vorrei evitare di mettere trimmer perchè è una cosa che non mi piace e poi per prendere un OP con Input bias current e offset current molto minori o dovuto scendere molto in banda e in slow rate. Purtroppo se ho capito bene non c’è un modo per portarlo al minimo senza l’inseriemnto di un trimmer? Grazie a tutti dell’aiuto che mi state dando

    #69820

    divivoma
    Membro

    Ma il fatto che si utilizzi il trimmer non è casuale mario..in quanto le variazioni dell’offset non sono sempre le stesse..e quindi dipendono da vari fattori come la temperatura (come diceva Vittorio).. ma potresti provare a mettere prima il trimmer..trovare la condizione ideale di lavoro variando il valore della resistenza… ti segni il valore, e poi ne metti una fissa con tale valore…
    Se non ci sono forti variazioni del punto operativo e delle condizioni ambientali e quindi la temperatura, dovresti ottenere lo stesso risultato del trimmer…

    Ovviamente se cambia qualcosa di quello che ti dicevo prima..ovviamente ricompare l’offset ma comunque si dovrebbe minimizzare l’effetto.. in alcuni esempi che ho già postato consigliavano di piazzare una R= 10 kohm tra i morsetti di regolazione dell’offset..

    resta comunque da valutare anche l’altra proposta di Vittori e cioè mettere un operazionale ad ultra low offsett… però bisogna vedere che caratteristiche hanno in frequenza..e anche quanto costano :)

    ciao

    #69855

    Fabrizio87
    Membro

    Il problema di questo metodo di rimpiazzare i trimmer con delle resistenze fisse è semplicemente che i valori trovati di solito non sono reperibili sul mercato semplicemente perché i valori più standard sono solo 12 come stipulato dalla serie commerciale delle resistenze E12, in realtà si potrebbe usare la serie di resistenze E98 ma molto difficile da reperire e spesso sono disponibili solo nel formato SMD che risulta molto difficile da saldare è a questo punto di conviene comprare operazionlle di gamma superiore con un off ste piu basso.

    #69856

    divivoma
    Membro

    ho qui un mio amico..che fa layout.. so bene questo problema :) ..
    Ti racconto un piccolo aneddoto.. lui per fare una resistenza di un certo valore che ora non ricordo.. ha preferito metterne 12 in parallelo :) questo perchè il fornitore di cui disponiamo ci fornisce a costo praticamente nullo quelle resistenze li.. e sarebbe stato molto piu costoso metterne una sola dal valore esatto..quindi utilizzando serie e parallelo si potrebbe cercare di piazzare il valore giusto..lo so magari diventa un impresa a montare il circuito..ma devi essere un pò sfortunato a beccarti un valore che non hai nella serie E12..altrimenti bisogna trovare un altra via, ma almeno ci hai provato con serie e parallelo :) !

    #69864
    Luca Giuliodori
    Luca Giuliodori
    Partecipante

    Si utile strategia quella di divivoma ma fai attenzione agli errori: in ogni caso, se connetti più resistori in serie o in parallelo per ottenere il valore desiderato, l’errore è maggiore rispetto a quello di una singola resistenza. Visto che nel tuo caso si tratta di regolare l’offset di un operazionale io userei questa soluzione con cautela.

    #69870

    mario1991
    Membro

    avevo gia provato a mettere resistenze in parallelo e ho ottenuto 750microV di offset(non sono riuscito a mandarlo al minimo, pero utilizzavo resistenze con tolleranze diverse e THT e di valori reperbili) con l operazionale con corrente di bias maggiore( non è stato facile trovare paralleli idonei :) ) . Il circuito stampato lo o fatto tutto SMD con trimmer di taratura sui pin della regolazione, pero potevo farlo anche THT o misto quindi il problema non sarebbe stato il tipo di montaggio perchè potevo mettere quello che mi permetteva maggiori prestazioni. Sicuramente mi servirà altre volte infatti per le prossime vorrei cercare di togliere i trimmer con le resistenze, pero come dicevi tu è meglio utizzarla con cautela questa cosa infatti su questa ho lasciato i trimmer. Forse non posso fare una configurazione che mi puo andare bene per molti circuiti perchè o visto che se aumenta la banda e lo slow rate aumentano le correnti di bias e di offset tra le correnti di bias, quindi forse è meglio che ogni volta ne faccio uno in base alle esigenze. Adesso proverò a trovare le resistenze e un OP tra quelli che mi avete fatto vedere e lo provo. Intanto mi potete dire come faccio a darvi i feedback che non l’ho capito ? :)

    #69881

    divivoma
    Membro

    scusa mario un pò mi sono perso.. ma mettendo il trimmer sei riuscito a scendere sotto i 750uV oppure no?
    Comunque sarei curioso di sapere che configurazione stai adottando e come hai calcolato la tensione di offset :hai modellato tale tensione con in ingresso un gen. ideale di tensione (git) e poi hai calcolato la funzione di trasferimento Vout/Voffset?
    Cosi puoi capire magari se ci sono altri parametri che giocano nel tuo circuito…

    #69890
    Luca Giuliodori
    Luca Giuliodori
    Partecipante

    Ok, fai tutto il necessario e poi…dacci i feedback :) nel senso facci sapere come sta andando il progetto: indicazioni sulle misure o sulle soluzioni che hai adottato.

    #69927

    mario1991
    Membro

    Con l’integrato che ha i piedini per la regolazione dell’offset ho utilizzato il trimmer e sono arrivato a avere forse anche meno di 0,1mV(dico forse perchè il mio strumento ha una sensibilità di 0,1 mV e segnava 0,0 mV), con quello senza piedini di regolazione esenza trimmer sono arrivato a 750uV .Per quello senza regolazione ho cortocircuitato uscita e ingresso invertente e o meso una resistenza di carico e una tra il segnale applicato e il pin non invertente. Il calcolo facile che sara sbaliato :) ho messso il segnale di ingresso a massa e ho messo una resitenza da 83 ohm tra il segnale e il pin non invertente cosi o pensato che se passavano 9uA nel pin dell’operazionale allora li ci saranno 750uV, poi lo stesso o fatto in uscita e ho fatto un parallelo per avere 83 ohm anche li. Pero le correnti di bias non sono uguali ma variano dell’offset input current. pero le o considerate uguali . Poi quando ho montato il circuito prima o cortocircuitato l’ingresso e mi dava 750uV di uscita e poi ho provato a mettere il segnale a 0 con il calibratore e ho avuto sempre 750uV di uscita( perchè il calibratore ha l’uscita a alta impedenza) pero mi tirava troppa corrente che io non avevo a disposizione ahahah e prendeva molti disturbi ( anche a 700 MHz)senno sarebbe andato bene. pero non so quanto vada bene il calcolo :)almeno mi ricordo di aver fatto solo cosi. potete correggermi? :)( io volevo puntare sulla offset current ma non è stato cosi )Grazie

    #69933

    divivoma
    Membro

    Allora ho letto un pò e devo dire la verità ci ho capito poco di quello che hai fatto..secondo me ti stai complicando la vita…allora fai cosi:

    1)Prendi il tuo bell’op_amp e realizza una configurazione non invertente con due R uguali per esempio.
    2)Piazza l’ingresso sul morsetto + (non inv.) sara la tua Voff
    3)Poi calcola la tensione di uscita dovuta a Voff, trovando cosi Vout_off l’offset riportato in uscita
    4)dividi per l’amplificazione del circuito si trova l’offset di ingresso..

    Quindi essenzialmente avrai

    Vout_off=Voff(1+1) –> imponi Voff=1V ti aspetti una Vout_off=2.. ma invece ottieni una vout_off=2.5—> quindi : Voff=2,5-2 (quella misurata meno quella attesa..sovrapposizione degli effetti..)

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